Novas imagens abrem janela para o destino do Sol

(Engenharia & Astronomia) Quando o nosso Sol começar a morrer, ele irá virar um gigante vermelho e seu combustível de hidrogênio irá acabar. Astrônomos tem uma boa ideia do que irá acontecer: o Sol irá inchar até um tamanho tão grande que irá engolir cada planeta até Marte. Não seu preocupe, pois isso só acontecerá daqui a cerca de 5 bilhões de anos. Mas agora, astrônomos puderam assistir em detalhes a morte de uma estrela parecida com o Sol à cerca de 550 anos-luz da Terra para entender melhor como será o fim do nosso Sol. A estrela, Chi Cygni, aumentou de tamanho, e está agora prestes a morrer. A estrela começou a pulsar dramaticamente, batendo como um gigantesco coração. Novas imagens da superfície desta distante estrela mostra seus movimentos em incríveis detalhes.

Usando interferometria para fotografar a superfície da estrela em quatro momentos diferentes, astrônomos descobriram que a estrela cresce até um diâmetro de 772,5 milhões de km – grande o suficiente para engolir o cinturão de asteroides – antes de diminuir até um diâmetro mínimo de 483 milhões de km. Chi Cygni também mostra pontos quentes significativos perto do raio mínimo.

“Este trabalho abre uma janela para o destino do nosso Sol daqui a cinco bilhões de anos, quando ele estará no fim de sua vida,” disse Sylvestre Lacour do Observatório de Paris. Lacour liderou a equipe de astrônomos estudando Chi Cygni.

Os cientistas compararam a estrela com um carro cujo combustível está acabando. O “motor” começa a soluçar e pulsar. Em Chi Cygni, os soluços aparecem como um aumento e queda no seu brilho, causado pela contração e expansão da estrela.

Pela primeira vez, astrônomos fotografaram estas mudanças dramáticas em detalhes.

“Nós essencialmente criamos uma animação de uma estrela pulsando usando imagens reais,” disse Lacour. “Nossas observações mostram que a pulsação não é apenas radial, mas vem com falta de homogeneidade, como o gigantesco ponto quente que aparece quando a estrela está em seu menor tamanho.

Estrelas nesse estágio de suas vidas são conhecidas como variáveis Mira. Quando ela pulsa, a estrela está liberando suas camadas externas, que em algumas centenas de milhares de anos irão formar uma linda nebulosa planetária.

Chi Cygni pulsa uma vez a cada 408 dias. No seu menor diâmetro de 483 milhões de km, ela mostra pontos brilhantes enquanto plumas de plasma quente rola pela sua superfície, como a granulação vista na superfície do nosso Sol, mas muito maiores. Quando se expande, Chi Cygni fica mais fria e seu brilho diminui, crescendo para um diâmetro de 772,5 milhões de km – grande o suficiente para engolir e cozinhar o cinturão de asteroides do nosso Sistema Solar.

Fotografar estrelas variáveis é uma tarefa extremamente difícil. Primeiro, variáveis Mira se escondem dentro de um compacto e denso casco de poeira e moléculas. Para estudar a superfície estelar dentro do casco, astrônomos precisam observar a estrela em luz infravermelha, de forma parecida com raios X, que permitem ver ossos dentro do corpo humano.

Segundo, essas estrelas estão muito distantes, e portanto aparecem muito pequenas. Mesmo que sejam imensas se comparadas com o Sol, a distância as faz parecer não maior que uma pequena casa na Lua se vista da Terra. Telescópios tradicionais não tem poderes de resolução próprios. Consequentemente, a equipe usou uma técnica chamada interferometria, que envolve combinar a luz vinda de vários telescópios para atingir uma resolução equivalente a de um telescópio do tamanho da distância entre eles.

Eles usaram o Grupo de Telescópios Ópticos de Infravermelho do Observatório Astrofísico Smithsoniano, ou IOTA, que está localizado no Observatório Whipple em Monte Hopkins no Arizona.

“O IOTA ofereceu capacidades únicas,” disse o co-autor Marc Lacasse do Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). “Ele nos permitiu ver detalhes nas imagens que são cerca de 15 vezes menores do que podem ser vistas em imagens do Telescópio Espacial Hubble.”

Nesta próxima década, a perspectiva de imagens ultra-nítidas permitidas por interferometria anima os astrônomos. Objetos que, até agora, apareciam como pontos estão progressivamente revelando suas verdadeiras naturezas. Superfícies estelares, discos de acreção de buracos negros e regiõs formadoras de planetas em torno de estrelas recém criadas, todas eram entendidas primariamente através de modelos. Interferometria promete revelar suas verdadeiras identidades, e com elas, algumas surpresas.

As novas observações de Chi Cygni são relatadas na edição do dia 10 de Dezembro do Jornal de Astrofísica.