p Os astrônomos criaram um método novo e aprimorado para medir as massas de milhões de estrelas solitárias, especialmente aqueles com sistemas planetários. p Obter medições precisas de quanto as estrelas pesam não só desempenha um papel crucial na compreensão de como as estrelas nascem, evoluir e morrer, mas também é essencial para avaliar a verdadeira natureza dos milhares de exoplanetas agora conhecidos por orbitarem a maioria das outras estrelas.

p O método é feito sob medida para a Missão Gaia da Agência Espacial Europeia, que está em processo de mapeamento da galáxia Via Láctea em três dimensões, e o próximo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, que está programado para lançamento no próximo ano e pesquisará os 200, 000 estrelas mais brilhantes do firmamento à procura de terras alienígenas.

p "Desenvolvemos um novo método para 'pesar' estrelas solitárias, "disse Stevenson Professor de Física e Astronomia Keivan Stassun, quem dirigiu o desenvolvimento. "Primeiro, usamos a luz total da estrela e sua paralaxe para inferir seu diâmetro. Próximo, analisamos a maneira como a luz da estrela pisca, que nos fornece uma medida de sua gravidade superficial. Em seguida, combinamos os dois para obter a massa total da estrela. "

p Stassun e seus colegas - Enrico Corsaro do INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania na Itália, Joshua Pepper da Leigh University e Scott Gaudi da Ohio State University - descrevem o método e demonstram sua precisão usando 675 estrelas de massa conhecida em um artigo intitulado "Empírico, massas e raios precisos de estrelas únicas com TESS e GAIA "aceitos para publicação no Astronomical Journal .

p Tradicionalmente, o método mais preciso para determinar a massa de estrelas distantes é medir as órbitas de sistemas de estrelas duplas, chamados binários. As leis do movimento de Newton permitem aos astrônomos calcular as massas de ambas as estrelas medindo suas órbitas com considerável precisão. Contudo, menos da metade dos sistemas estelares da galáxia são binários, e binários constituem apenas cerca de um quinto das estrelas anãs vermelhas que se tornaram locais de caça valiosos para exoplanetas, então os astrônomos criaram uma variedade de outros métodos para estimar as massas de estrelas solitárias. O método fotométrico que classifica as estrelas por cor e brilho é o mais geral, mas não é muito preciso. Asteroseismologia, que mede as flutuações de luz causadas por pulsos de som que viajam pelo interior de uma estrela, é altamente preciso, mas só funciona em vários milhares dos mais próximos, estrelas mais brilhantes.

p "Nosso método pode medir a massa de um grande número de estrelas com uma precisão de 10 a 25 por cento. Na maioria dos casos, isso é muito mais preciso do que é possível com outros métodos disponíveis, e, o mais importante, pode ser aplicado a estrelas solitárias para que não estejamos limitados a binários, "Stassun disse.

p A técnica é uma extensão de uma abordagem que Stassun desenvolveu há quatro anos com a estudante de graduação Fabienne Bastien, que agora é professor assistente na Universidade Estadual da Pensilvânia. Usando um software especial de visualização de dados desenvolvido por uma equipe neurodiversa de astrônomos de Vanderbilt, Bastein descobriu um padrão sutil de cintilação na luz das estrelas que contém informações valiosas sobre a gravidade da superfície de uma estrela.

p Ano passado, Stassun e seus colaboradores desenvolveram um método empírico para determinar o diâmetro das estrelas usando dados publicados do catálogo de estrelas. Envolve a combinação de informações sobre a luminosidade e temperatura de uma estrela com os dados de paralaxe da Missão Gaia. (O efeito de paralaxe é o deslocamento aparente de um objeto causado por uma mudança no ponto de vista do observador.)

p "Juntando essas duas técnicas, mostramos que podemos estimar a massa das estrelas catalogadas pela missão Kepler da NASA com uma precisão de cerca de 25 por cento e estimamos que fornecerá uma precisão de cerca de 10 por cento para os tipos de estrelas que a missão TESS terá como alvo, "disse Stassun.

p Estabelecer a massa de uma estrela que possui um sistema planetário é um fator crítico para determinar a massa e o tamanho dos planetas que a circundam. Um erro de 100 por cento na estimativa da massa de uma estrela, que é típico usando o método fotométrico, pode resultar em um erro de até 67 por cento no cálculo da massa de seus planetas. Isso é aproximadamente equivalente à diferença entre um Mercúrio e uma Terra. Então, é extremamente importante para avaliar adequadamente a natureza de todos os mundos alienígenas que os astrônomos começaram a detectar nos últimos anos.