Nota de Imprensa

Imagem mais nítida de sempre de um disco poeirento em torno de uma estrela velha

VLTI descobre discos em torno de estrelas a envelhecer semelhantes aos discos que se encontram em torno de estrelas jovens

9 de Março de 2016

O Interferómetro do Very Large Telescope instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, obteve a imagem mais nítida de sempre de um disco de poeira em torno de uma estrela a envelhecer. Pela primeira vez estas estruturas podem ser comparadas aos discos que se situam em torno de estrelas jovens — e o facto é que são surpreendentemente similares. É até possível que um disco que apareça no final da vida de uma estrela possa ainda dar origem uma segunda geração de planetas.

À medida que se aproximam do final das suas vidas, muitas estrelas desenvolvem discos estáveis de gás e poeira à sua volta. Este material é ejetado por ventos estelares na altura em que a estrela se encontra na fase evolutiva de gigante vermelha. Estes discos parecem-se com os que formam planetas em torno de estrelas jovens. Mas, e até agora, os astrónomos nunca tinham conseguido comparar os dois tipos de discos, ou seja, os que se formam no início e os que se formam no final do ciclo de vida das estrelas.

Embora existam muitos discos associados a estrelas jovens que estão suficientemente perto de nós para poderem ser estudados com todo o pormenor, não existem correspondentes estrelas velhas com discos suficientemente perto da Terra para que possamos obter imagens detalhadas.

Mas este facto agora mudou. Uma equipa de astrónomos liderada por Michel Hillen e Hans Van Winckel do Instituut voor Sterrenkunde de Leuven, na Bélgica, utilizou todo o poder do Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI) instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, com o instrumento PIONIER e o recentemente atualizado detector RAPID.

O alvo da equipa foi uma estrela dupla velha, IRAS 08544-4431 [1], que se situa a cerca de 4000 anos-luz de distância da Terra na constelação austral da Vela. Esta estrela dupla consiste numa gigante vermelha, que expeliu o seu material para um disco de poeira que a rodeia, e uma estrela menos evoluída mais normal que orbita próximo da gigante vermelha.

Jacques Kluska, um membro da equipa da Universidade Exeter, no Reino Unido, explica: “Ao combinar a radiação colectada pelos vários telescópios do Interferómetro do Very Large Telescope, obtivemos uma imagem com nitidez surpreendente — o equivalente ao que um telescópio com um diâmetro de 150 metros conseguiria ver. A resolução é tão elevada que, em termos de comparação, poderíamos determinar o tamanho e a forma de uma moeda de 1 euro vista a uma distância de 2000 quilómetros!”

Graças à nitidez sem precedentes das imagens [2] obtidas pelo Interferómetro do Very Large Telescope e a uma técnica nova que consegue remover as estrelas centrais da imagem de modo a vermos o que está em seu redor, a equipa pôde obter pela primeira vez todos os blocos constituintes do sistema IRAS 08544-4431.

A estrutura mais proeminente da imagem é claramente o disco resolvido. O limite interior do disco, observado pela primeira vez nestas imagens, corresponde muito bem ao que se espera do começo de um disco de poeira: mais próximo das estrelas a poeira evapora-se devido à violenta radiação emitida por estes objetos.

“Ficámos igualmente surpreendidos ao descobrir um brilho mais ténue que virá muito provavelmente de um pequeno disco de acreção que se encontra em torno da estrela companheira. Sabíamos que esta estrela era dupla, mas não esperávamos ver a companheira de forma direta. É realmente graças ao imenso salto em desempenho fornecido pelo novo detector PIONIER que conseguimos ver as regiões mais internas deste sistema distante,” acrescenta o autor principal Michel Hillen.

A equipa descobriu que os discos em torno das estrelas velhas são na realidade muito semelhantes aos discos que formam planetas em torno de estrelas jovens. Teremos ainda que determinar se realmente se poderá formar uma segunda geração de planetas em torno destas estrelas velhas, no entanto esta possibilidade é claramente intrigante.

“As nossas observações e modelos abrem uma nova janela no estudo da física destes discos, assim como na evolução estelar de estrelas duplas. Pela primeira vez as complexas interacções entre sistemas binários próximos e o seu meio envolvente poeirento podem ser resolvidas no espaço e no tempo,” conclui Hans Van Winckel.

Notas

[1] O nome do objeto indica que se trata de uma fonte de radiação infravermelha que foi detectada e catalogada pelo satélite IRAS nos anos 1980.

[2] A resolução do VLTI, quando usado com os quatro Telescópios Auxiliares, foi cerca de um milisegundo de arco (uma milésima de 1/3600 de grau).

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Imaging the dust sublimation front of a circumbinary disk”, de M. Hillen et al., que será publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics Letters.

A equipa é composta por M. Hillen (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Bélgica), J. Kluska (University of Exeter, Exeter, Reino Unido), J.-B. Le Bouquin (UJF-Grenoble 1/CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, França), H. Van Winckel (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Bélgica), J.-P. Berger (ESO, Garching, Alemanha), D. Kamath (Instituut voor Sterrenkunde, Leuven, Bélgica) e V. Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Espanha).

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

• Artigo científico
  
• Informação adicional sobre o PIONIER e o novo detector RAPID.
• Fotografias do VLT

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1608, 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.