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    Medindo oscilações estelares com Kepler

    Crédito CC0:domínio público

    O satélite Kepler é famoso por sua descoberta de milhares de exoplanetas, medindo contínua e meticulosamente o brilho de mais de meio milhão de estrelas para as assinaturas de exoplanetas em trânsito. Menos conhecidas são as consequências revolucionárias de seu programa de monitoramento para astrofísica estelar, em particular para o estudo das oscilações estelares. Nossa própria estrela, o sol, é conhecido desde 1960 por apresentar oscilações, que são análogos ao toque de um sino, à medida que as ondas de pressão geradas por sua rotação e estrutura interna circulam em torno de sua superfície. As oscilações podem ser analisadas para revelar detalhes das estruturas internas de uma estrela. Estrelas gigantes vermelhas, que estão em uma fase de evolução estelar após a queima normal de hidrogênio ser concluída e aumentaram de diâmetro, têm sido de particular interesse porque as oscilações em suas superfícies são mais lentas e de maior amplitude do que em estrelas menores, e, portanto, mais fácil de medir. Antes do advento dos telescópios espaciais, Contudo, mesmo essas medições em gigantes vermelhos foram bem-sucedidas em apenas alguns objetos. Desde então, as missões Kepler e Corot mediram oscilações em milhares de estrelas gigantes vermelhas.

    A missão Kepler descobriu uma nova classe de estrela binária que mostrou evidências de distorções de maré em sua superfície (e sua curva de luz) enquanto a companheira passava por perto, e esses sistemas foram apelidados de estrelas "pulsantes". A morfologia das distorções pode ser usada para ajudar a refinar os detalhes da órbita binária, mesmo quando a estrela companheira não passa por nossa linha de visão para eclipsar a primária. Algumas estrelas gigantes vermelhas com oscilações do tipo solar também são estrelas de batimento cardíaco, e a combinação, junto com medições de velocidade, permite que esses sistemas sejam caracterizados em grande detalhe.

    A estrela KIC-3890 é um sistema binário. Ele contém uma gigante vermelha e uma estrela anã M em um ambiente altamente excêntrico, Órbita de 153 dias, e o Kepler observou isso quase continuamente por quase quatro anos. Os astrônomos do CfA Allyson Bieryla e Dave Latham eram membros de uma equipe que analisou seus batimentos cardíacos e oscilações com um novo conjunto de modelos sintéticos. Eles determinaram que a massa da gigante vermelha é 1,04 massas solares com cerca de 6 por cento, e seu raio é de 5,8 raios solares com cerca de 3,4 por cento, e que a companheira é uma anã M com massa de 0,23 massas solares e raio de 0,256 raios solares com incertezas ainda menores. Uma vez que as oscilações estelares evoluem à medida que uma estrela envelhece, as oscilações permitiram aos astrônomos restringir a idade da gigante vermelha - e, portanto, do próprio sistema - a cerca de 9 bilhões de anos, com uma incerteza de cerca de 25 por cento.


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