Nota de Imprensa

O estranho caso da anã desaparecida

O novo instrumento SPHERE mostra as suas capacidades

18 de Fevereiro de 2015

O novo instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO foi utilizado para procurar uma anã castanha que se pensava estar em órbita de uma estrela dupla invulgar, a V471 Tauri. O SPHERE forneceu aos astrónomos a melhor vista de sempre do meio que circunda este intrigante objeto e o que se descobriu foi - nada!! A ausência surpreendente desta anã castanha prevista de forma sólida significa que a explicação convencional do comportamento estranho da V471 Tauri está errada. Este resultado inesperado encontra-se descrito no primeiro artigo científico baseado em observações do SPHERE.

Alguns pares de estrelas são constituídos por duas estrelas normais com massas ligeiramente diferentes. Quando a estrela de massa ligeiramente superior envelhece e expande dando origem a uma gigante vermelha, parte do seu material é transferido para a outra estrela acabando a rodear ambas as estrelas sob a forma de um enorme envelope gasoso. Quando esta nuvem se dispersa as estrelas aproximam-se formando um par muito próximo constituído por uma anã branca e uma estrela mais normal [1].

A V471 Tauri [2] é um par estelar deste tipo. Trata-se de um membro do enxame estelar das Híades na constelação do Touro e estima-se que tenha cerca de 600 milhões de anos e se encontre a aproximadamente 163 anos-luz da Terra. As duas estrelas encontram-se muito próximas entre si, orbitando em torno uma da outra a cada 12 horas. Duas vezes em cada órbita uma estrela passa em frente da outra - o que leva a variações regulares do brilho do par quando observado a partir da Terra, já que as estrelas se eclipsam uma à outra.

Uma equipa de astrónomos liderada por Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Chile) usou o sistema ULTRACAM no New Technology Telescope do ESO para medir estas variações de brilho de forma muito precisa. Os tempos dos eclipses foram medidos com uma precisão superior a dois segundos - um resultado muito melhor que as medições anteriores.

Os tempos dos eclipses não eram regulares, mas podiam ser explicados assumindo a existência de uma anã castanha em órbita das duas estrelas, cuja força gravitacional estivesse a perturbar as órbitas destes objetos. Foram também descobertas pistas que apontavam para a existência de um segundo objeto companheiro mais pequeno.

No entanto, e até agora, não tinha sido possível obter imagens da ténue anã castanha situada tão próximo de estrelas muito mais brilhantes. O poder do novo instrumento SPHERE recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO permitiu que a equipa olhasse pela primeira vez para o local exacto onde se pensava que estivesse a anã castanha. No entanto, nada foi encontrado, embora as imagens de altíssima qualidade do SPHERE devessem tê-la revelado [3].

“Existem muitos artigos que sugerem a existência de objetos circumbinários, mas os resultados que obtivemos vão no sentido contrário desta hipótese,” diz Adam Hardy.

Se não existe nenhum objeto a orbitar estas estrelas, então o que é que provoca as estranhas variações na órbita do binário? Várias teorias foram propostas e, embora algumas tenham sido já excluídas, é possível que os efeitos na órbita sejam causados por variações no campo magnético da maior das duas estrelas [4], algo semelhante às variações mais pequenas que observamos no Sol.

“Um estudo como este já fazia falta há muito tempo, mas só agora foi possível graças ao advento de novos instrumentos muito poderosos como o SPHERE. É assim que funciona a ciência: observações feitas com tecnologias novas podem tanto confirmar como, e foi o caso, refutar ideias anteriores. Esta foi uma maneira excelente de começar a vida observacional deste instrumento fantástico,” conclui Adam Hardy.

Notas

[1] Estes pares de estrelas são conhecidos por binários pós-envelope comum.

[2] O nome significa que o objeto é a 471ª estrela variável (ou como mostra uma análise mais detalhada, par de estrelas) a ser identificada na constelação do Touro.

[3] As imagens SPHERE são tão precisas que teriam revelado uma anã castanha companheira com 70 000 vezes um brilho mais ténue que a estrela central e a apenas 0,26 segundos de arco de distância dela. A anã castanha que se esperava encontrar neste caso seria muito mais brilhante.

[4] Este efeito chama-se mecanismo de Applegate e resulta de variações regulares na forma da estrela, as quais podem dar origem a variações no brilho aparente da estrela dupla vista a partir da Terra.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “The First Science Results from SPHERE: Disproving the Predicted Brown Dwarf around V471 Tau” de A. Hardy et al., que será publicado a 18 de fevereiro de 2015 na revista da especialidade Astrophysical Journal Letters.

A equipa é composta por A. Hardy (Universidad Valparaíso, Valparaíso, Chile), M.R. Schreiber (Universidad Valparaíso), S.G. Parsons (Universidad Valparaíso), C. Caceres (Universidad Valparaíso), G. Retamales (Universidad Valparaíso), Z. Wahhaj (ESO, Santiago, Chile), D. Mawet (ESO, Santiago, Chile), H. Canovas (Universidad Valparaíso), L. Cieza (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile; Universidad Valparaíso), T.R. Marsh (University of Warwick, Coventry, Reino Unido), M.C.P. Bours (University of Warwick), V.S. Dhillon (University of Sheffield, Sheffield, Reino Unido) e A. Bayo (Universidad Valparaíso).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação 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 um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1506, 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.