Nota de Imprensa

VLT detecta a maior estrela hipergigante amarela

Observações recentes e antigas revelam sistema binário exótico

12 de Março de 2014

O interferómetro do Very Large Telescope do ESO revelou a maior estrela amarela jamais encontrada - e uma das dez maiores estrelas conhecidas até à data. Descobriu-se que esta hipergigante tem um tamanho superior a 1300 vezes o diâmetro do Sol e faz parte de um sistema estelar duplo, com uma segunda componente tão próxima que ambas as estrelas estão em contacto. Observações obtidas ao longo de sessenta anos, algumas por observadores amadores, indicam também que este objeto raro e extraordinário está a mudar muito depressa, o que significa que o estamos a observar durante uma fase muito breve da sua vida.

Com o auxílio do Interferómetro do Very Large Telescope do ESO (VLTI), Olivier Chesneau (Observatoire de la Côte d´Azur, Nice, França) e uma equipa internacional de colaboradores descobriram que a estrela hipergigante amarela HR 5171 A [1] é absolutamente monstruosa - 1300 vezes o diâmetro do Sol, ou seja, um tamanho muito superior ao esperado [2]. Este facto faz com que esta seja a maior estrela amarela que conhecemos e também uma das dez maiores estrelas conhecidas - 50% maior que a famosa supergigante vermelha Betelgeuse - e cerca de um milhão de vezes mais brilhante que o Sol.

“As novas observações mostraram também que esta estrela tem uma companheira binária muito próxima, o que foi uma verdadeira surpresa,” diz Chesneau. “As duas estrelas estão tão próximas que se tocam e todo o sistema parece um amendoim gigantesco.”

Os astrónomos usaram uma técnica chamada interferometria para combinar a radiação colectada pelos vários telescópios individuais, criando assim um telescópio virtual gigante de 140 metros de diâmetro. Os novos resultados levaram a equipa a verificar cuidadosamente observações anteriores desta estrela, num período que abarca mais de sessenta anos, no intuito de estudar o seu comportamento no passado [3].

As estrelas hipergigantes amarelas são muito raras, apenas se conhecendo cerca de uma dúzia na nossa Galáxia - o melhor exemplo de uma estrela deste tipo é a Rho Cassiopeiae. Estes objetos, que estão entre as maiores e mais brilhantes estrelas conhecidas, encontram-se numa fase das suas vidas em que são instáveis e por isso mudam muito rapidamente. Devido a esta instabilidade, as hipergigantes amarelas expelem material para o exterior, formando uma atmosfera grande e extensa em torno da estrela.

Apesar da enorme distância a que se encontra da Terra (quase 12 000 anos-luz), esta estrela ainda pode ser vista a olho nu [4] por pessoas com excelente visão. Descobriu-se que a HR 5171 A tem vindo a tornar-se maior nos últimos 40 anos, arrefecendo à medida que cresce. A evolução desta estrela está a ser de facto observada ao vivo. Apenas algumas estrelas são observadas nesta fase muito breve das suas vidas, altura em que sofrem variações dramáticas de temperatura, originadas pela sua rápida evolução.

Ao analisar os dados da variação do brilho da estrela, através de observações obtidas noutros observatórios, os astrónomos confirmaram que o objeto é um sistema binário de eclipse, com a componente mais pequena a passar à frente e atrás da maior, à medida que a orbita. Neste caso, a HR 5171 A tem na sua órbita uma estrela companheira que demora 1300 dias a dar uma volta completa. A companheira mais pequena é apenas ligeiramente mais quente que a temperatura de superfície de 5000º Celsius da HR 5171 A.

Chesneau conclui: "A companheira que descobrimos é bastante importante, pois a sua presença pode influenciar o destino da HR 5171 A, ao arrancar-lhe, por exemplo, as camadas exteriores, modificando-lhe assim o processo de evolução.”

Esta nova descoberta põe em destaque a importância de estudar estas estrelas hipergigantes enormes e amarelas de vida curta, podendo ajudar também a compreender melhor o processo de evolução das estrelas de grande massa, de modo geral.

Notas

[1] A estrela é igualmente conhecida como V766 Cen, HD 119796 e HIP 67261.

[2] Objetos comparáveis parecem ser todos supergigantes vermelhas, os quais atingem 1000-1500 vezes o raio do Sol e têm massas iniciais não superiores a 20-25 massas solares. Esperava-se que o raio de uma supergigante amarela fosse 400-700 vezes o do Sol.

[3] Foram obtidos dados espectroscópicos com o instrumento University College London Echelle Spectrograph (UCLES) montado no Anglo-Australian Telescope, que está instalado no Observatório Astrónomico da África do Sul (SAAO), com o instrumento PUCHEROS, da Pontificia Universidad de Chile (PUC) e a partir de observações coronográficas obtidas com o Near-Infrared Coronagraphic Imager (NICI) montado no telescópio Gemini Sul. Foram igualmente examinados conjuntos de dados fotométricos de arquivo de 1983 a 2002, incluindo alguns de observações amadoras. O acordo entre os resultados profissionais e os do amador Sebastian Otero (2000-2013) foi considerado pelos autores “excelente” e “ilustra bem a qualidade destas observações amadoras”.

[4] A magnitude visual da HR 5171 A varia entre 6,10 e 7,30 e a estrela pode ser vista na constelação de Centauro.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase”, de Chesneau et al., que será publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por O. Chesneau (Laboratoire Lagrange, Univ. Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, França [Lagrange]), A. Meilland (Lagrange), E. Chapellier (Lagrange), F. Millour (Lagrange), A.M. Van Genderen (Observatório de Leiden, Leiden, Holanda), Y. Nazé (Le Fonds de la Recherche Scientifique, Liège, Bélgica), N. Smith (Steward Observatory, Tucson, EUA), A. Spang (Lagrange), J.V. Smoker (ESO, Santiago, Chile), L. Dessart (Aix Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, França), S. Kanaan (Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Chile [IFA]), Ph. Bendjoya (Lagrange), M.W. Feast (South African Astronomical Observatory, África do Sul [SAAO]), J.H. Groh (Observatório de Genebra, Genebra, Suíça), A. Lobel (Observatório Real da Bélgica, Bruxelas, Bélgica), N. Nardetto (Lagrange), S. Otero (American Association of Variable Star Observers, Cambridge, MA, EUA), R.D. Oudmaijer (School of Physics & Astronomy, University of Leeds, RU), A.G. Tekola (SAAO e Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, Goleta, CA, EUA), P.A. Whitelock (SAAO), C. Arcos (IFA), M. Curé (IFA) e L. Vanzi (Departmento de Engenharia Electrónica e Centro de Astro Engenharia, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e do infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1409, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.