Impressão artística de ondas sonoras (modos p), com diferentes frequências, viajando pelas camadas internas de uma estrela. Crédito:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço) A uma distância de 11,9 anos-luz, Epsilon Indi (ε Indi) é uma estrela anã laranja (também conhecida como anã K) com 71% do diâmetro do Sol. Uma equipa internacional, liderada pelo investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), Tiago Campante, estudou esta estrela com o espectrógrafo ESPRESSO, montado no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), e detectou os mais pequenos "starquakes". "já gravado.
A equipe usou uma técnica chamada asterosismologia, que mede oscilações em estrelas. Estes fornecem vislumbres indiretos do interior estelar, tal como os terramotos nos contam sobre o interior da Terra. Em ε Indi, a amplitude máxima das oscilações detectadas é de apenas 2,6 centímetros por segundo (cerca de 14% da amplitude de oscilação do Sol), o que a torna a menor e mais fria estrela anã observada até o momento com oscilações semelhantes às do Sol confirmadas.
Estas medições são tão precisas que a velocidade detectada é mais lenta que a velocidade média de uma preguiça.
"O nível extremo de precisão destas observações é uma conquista tecnológica notável. É importante ressaltar que esta detecção mostra conclusivamente que a asterossismologia precisa é possível até anãs frias com temperaturas de superfície tão baixas quanto 4.200 graus Celsius, cerca de 1.000 graus mais frias que a superfície do Sol, efetivamente abrindo criar um novo domínio na astrofísica observacional", comenta Campante, professor auxiliar do Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (DFA-FCUP). Impressão artística de ondas sonoras (modos p), com frequências diferentes, viajando através as camadas internas de uma estrela. Crédito:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço) Este nível de precisão pode ajudar os cientistas a resolver um desacordo de longa data entre a teoria e as observações no que diz respeito à relação entre a massa e o diâmetro destas estrelas anãs frias.
"Sabe-se que os modelos de evolução estelar subestimam o diâmetro das anãs K em 5-15% em comparação com o diâmetro obtido a partir de métodos empíricos. O estudo das oscilações nas anãs K, via asterosismologia, ajudará a identificar as deficiências dos modelos estelares atuais e, assim, , melhorá-los para eliminar esta discrepância", explica a investigadora do IA Margarida Cunha.
Estes "starquakes" podem agora ser usados para ajudar a planear o futuro telescópio espacial PLATO da Agência Espacial Europeia (ESA), uma missão na qual a IA está fortemente envolvida. As amplitudes de oscilação medidas neste estudo podem ser convertidas em amplitudes em fotometria, pois serão medidas pelo PLATO, sendo esta uma informação chave para ajudar a prever com precisão o rendimento sísmico do PLATO, programado para ser lançado em 2026. Impressão artística de uma estrela anã organge (também conhecida como anã K). Crédito:Tania Cunha (Planetário do Porto—Centro Ciência Viva)/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço) Apesar de algum cepticismo inicial de que a detecção de tais oscilações possa estar fora do alcance das nossas actuais capacidades instrumentais, Mário João Monteiro (IA &DFA-FCUP) explica que "Além de detectar a presença de oscilações semelhantes às solares em ε Indi, agora esperamos usar as oscilações para estudar a física complexa das camadas superficiais em anãs K. Essas estrelas são mais frias e mais ativas que o nosso Sol, tornando-as laboratórios importantes para investigar fenômenos importantes que ocorrem em suas camadas superficiais e que ainda não estudamos. detalhes em outras estrelas."
Sobre a razão pela qual a equipa utilizou o ESPRESSO, Nuno Cardoso Santos (IA &DFA-FCUP), líder do grupo de investigação "Rumo à detecção e caracterização de outras Terras" do IA, disse:"Um consórcio internacional co-liderado pelo IA desenvolveu o Espectrógrafo ESPRESSO Os principais objetivos do ESPRESSO são detectar e caracterizar planetas de baixa massa orbitando outras estrelas e estudar a variabilidade das constantes físicas da natureza. Este resultado mostra o potencial do espectrógrafo ESPRESSO para estudar outros estados-da-. casos de ciências da arte."
Como as estrelas anãs laranja e os seus sistemas planetários têm uma vida útil muito longa, tornaram-se recentemente um foco principal na procura de mundos habitáveis e de vida extraterrestre.
. Diagrama de raio estelar versus temperatura efetiva, destacando detecções sísmicas de campanhas de fotometria Kepler e TESS (círculos azuis) e velocidade radial (losangos vermelhos). As linhas tracejadas delimitam as classes espectrais das estrelas. Crédito:Campante et al., 2024
Infográficos comparando a estrela laranja (anã K) ε Indi com o Sol. Crédito:Paulo Pereira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
Este resultado demonstra que o poder da asterosismologia pode agora ser potencialmente utilizado na caracterização detalhada de tais estrelas e dos seus planetas habitáveis, com implicações verdadeiramente de longo alcance. Além disso, a determinação precisa das idades das anãs frias próximas, possibilitada pela asterossismologia, pode ser crítica na interpretação de bioassinaturas em exoplanetas fotografados diretamente.
“Cada vez que abrimos uma nova janela para a natureza, novas surpresas levam-nos a novas descobertas inesperadas. O ε Indi promete ser uma janela com uma vista luminosa”, comenta Mário João Monteiro.
A pesquisa é publicada na revista Astronomy &Astrophysics .
