Uma equipe internacional de astrônomos produziu as primeiras imagens detalhadas da superfície de uma estrela gigante fora de nosso sistema solar, revelando uma quase circular, atmosfera livre de poeira com áreas complexas de material em movimento, conhecido como células de convecção ou grânulos, de acordo com um estudo recente.

A estrela gigante, chamado π1Gruis, é uma das estrelas da constelação de Grus (latim para o guindaste, um tipo de pássaro), que pode ser observada no hemisfério sul. Uma estrela evoluída na última grande fase da vida, π1Gruis é 350 vezes maior que o Sol e se parece com o que nosso Sol se tornará no final de sua vida em cinco bilhões de anos. Estudar esta estrela dá aos cientistas uma visão sobre a atividade futura, características e aparência do sol.

Convecção, a transferência de calor devido ao movimento em massa de moléculas dentro de gases e líquidos, desempenha um papel importante nos processos astrofísicos, como transporte de energia, pulsação e ventos. O Sol tem cerca de dois milhões de células convectivas que são tipicamente 2, 000 quilômetros de diâmetro, mas os teóricos acreditam que estrelas gigantes e supergigantes deveriam ter apenas algumas células convectivas grandes por causa de sua baixa gravidade superficial. Determinar as propriedades de convecção da maioria das estrelas evoluídas e supergigantes, como o tamanho dos grânulos, tem sido um desafio porque suas superfícies são frequentemente obscurecidas pela poeira.

Neste estudo, os pesquisadores descobriram que a superfície da estrela gigante π1Gruis tinha um padrão convectivo complexo e o grânulo típico media 1,2 x 10 ^ 11 metros horizontalmente ou 27 por cento do diâmetro da estrela. Os resultados são publicados na revista Natureza .

"Esta é a primeira vez que temos uma estrela gigante com esse nível de detalhes inequívocos, "disse o Dr. Fabien Baron, professor assistente do Departamento de Física e Astronomia da Georgia State University. "O motivo é que há um limite para os detalhes que podemos ver com base no tamanho do telescópio usado para as observações. Para este artigo, usamos um interferômetro. A luz de vários telescópios é combinada para superar o limite de cada telescópio, alcançando assim uma resolução equivalente à de um telescópio muito maior. "

A estrela π1Gruis foi observada com o instrumento PIONIER, que tem quatro telescópios combinados, no Chile em setembro de 2014. Baron, que se especializou em fazer imagens, dados interferométricos usados, software de reconstrução de imagens e algoritmos para compor imagens da superfície da estrela. A interferometria é relativamente nova na astronomia, e a matriz do Centro de Astronomia de Alta Resolução Angular do Estado da Geórgia foi a primeira instalação a usar interferometria para criar imagens de uma estrela semelhante ao Sol em 2007.

Este estudo também foi o primeiro a confirmar teorias sobre as características dos grânulos em estrelas gigantes.

"Essas imagens são importantes porque o tamanho e o número de grânulos na superfície realmente se encaixam muito bem com os modelos que prevêem o que devemos ver, "Baron disse." Isso nos diz que nossos modelos de estrelas não estão longe da realidade. Provavelmente estamos no caminho certo para entender esses tipos de estrelas. "

As imagens detalhadas também mostraram cores diferentes na superfície da estrela, que correspondem a temperaturas variáveis. Uma estrela não tem a mesma temperatura de superfície por toda parte, e sua superfície fornece nossas únicas pistas para entender suas partes internas. À medida que as temperaturas sobem e descem, o mais quente, áreas mais fluidas tornam-se cores mais brilhantes (como o branco) e mais frias, áreas mais densas tornam-se cores mais escuras (como vermelho).

No futuro, os pesquisadores gostariam de fazer imagens ainda mais detalhadas da superfície de estrelas gigantes e acompanhar a evolução desses grânulos continuamente, em vez de apenas obter imagens instantâneas.