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CIÊNCIA

Evidência da morte de uma estrela

Pesquisa publicada na Nature comprova que a poeira cósmica é resultado das supernovas e essencial para a formação dos planetas. O trabalho pode mudar também o entendimento sobre a evolução das galáxias

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postado em 11/07/2014 14:00

Roberta Machado

Representação da supernova 2010jl, observada pelos astrônomos durante o estudo 
Representação da supernova 2010jl, observada pelos astrônomos durante o estudo

De gigantescas estrelas a planetas e pequenas luas: cada componente do Universo tem uma importante participação na dinâmica dos sistemas e galáxias. A afirmação é válida até para a poeira cósmica, extensas nuvens de minúsculos grãos que flutuam no espaço. Até hoje, cientistas encontram dificuldades para explicar a origem dessa “sujeira” espacial, mas especulam que as partículas podem esconder pistas sobre como tudo o que conhecemos começa e termina. Uma pesquisa publicada nesta semana na revista Nature fornece mais uma peça desse quebra-cabeça, mostrando que o material surge da destruição de estrelas. São, portanto, importantes evidências de mortes estelares.

O trabalho foi feito com base nos dados colhidos da SN 2010jl, uma estrela de massa 40 vezes maior que a do Sol, descoberta em 2010 e localizada numa galáxia a mais de 160 anos-luz. Usando o Very Large Telescope, no Chile, o grupo de pesquisadores observou a supernova apenas 26 dias depois de sua explosão e encontrou evidências de grãos de poeira cercando a estrela recém-destruída. A nuvem de poeira tinha a massa equivalente à de 830 Terras.

Os astrônomos voltaram a registrar mudanças no astro em outras nove ocasiões durante mais de dois anos e criaram, assim, uma descrição bastante precisa do que havia acontecido com a estrela e com o material originado de sua morte. “Os grãos de poeira podem continuar se fragmentando em partes menores devido a outros processos destrutivos, mas possivelmente uma grande porção da poeira será conservada e vai contribuir para as grandes massas de pó presentes nas galáxias”, especula Christa Gall, pesquisadora de pós-doutorado da Universidade de Copenhague (Dinamarca) e principal autora do estudo.

A pesquisa pode mudar a forma como a ciência compreende a evolução de galáxias, das estrelas e dos planetas. “A poeira, claro, tem um papel importante na formação de estrelas e planetas”, ressalta Gall. Quando uma esfera de gás cresce para se tornar uma estrela, os grãos de poeira são atraídos por sua forte gravidade e se unem, formando planetas sólidos. Saber de onde as nuvens cósmicas surgem é essencial para entender o ciclo de união de destruição dos elementos que formam os Universo.

Outros trabalhos tinham sugerido que a poeira espacial poderia se originar de restos de supernovas. Contudo, o novo trabalho não somente provou que os elementos pesados formados durante essa transformação se unem em forma de grânulos, como também mostrou que os grãos maiores restantes desse fenômeno resistem às contínuas ondas de choque que se seguem ao processo de destruição. O grupo de Copenhague conseguiu detectar grãos de poeira de até 1 micrômetro, medida mil vezes menor que a de 1mm. O tamanho pode parecer insignificante, mas é o suficiente para que o material viaje pela galáxia e forme outros objetos.

Ondas
No fim da vida de uma estrela, átomos de hidrogênio entram em um processo de fusão, emitindo radiação luminosa até que o combustível se esgote e o astro libere enormes ondas de gás pelo espaço. O choque entre o gás que envolve a estrela e o astro durante a explosão pode causar temperaturas de até 2 mil graus Celsius, suficientes para a formação de partículas sólidas.

“Não é a estrela em si que se transforma em partículas sólidas. Durante a evolução dela, os elementos que podem formar a poeira são criados. No fim da evolução de alguns dos elementos, que são produzidos pela estrela ou que a formam, são ejetados em minierupções ou ventos, criando a matéria em volta da estrela”, ensina Gall. “Quando uma estrela finalmente explode, a maioria dos elementos é expulsa. Por trás do choque inicial da explosão, uma camada densa e fria é criada, e as partículas de poeira iniciais podem se condensar da fase gasosa”, completa.

Para especialistas que não participaram do estudo, o artigo de Gall traz dados muito importantes. “Esse novo trabalho sobre a 2010jl é interessante não somente como uma confirmação de que supernovas em geral podem formar quantidades significativas de poeira, mas também de que os grãos se tornaram bastante grandes”, ressalta Remy Indebetouw, pesquisador do Observatório Nacional de Radio da Universidade de Virgínia, nos Estados Unidos. Para explicar certas galáxias, é necessário não somente provar a existência da poeira, mas também mostrar que os restos da explosão estelar podem se dispersar por uma grande região do espaço, ainda intactos.

Com a pesquisadora Mikako Matsuura, da University College de Londres, o astrônomo descreveu a formação de poeira cósmica em outra supernova, a SN1987A, que continua se movendo a mais de 2 mil quilômetros por segundo e ainda deve fornecer pistas sobre a origem dos grãos espaciais. “O tipo de poeira que é formado, silicato ou carbonáceo, e o tamanho dos grãos também são importantes. Se a composição for errada, então não teremos respondido à questão. Nós não estamos muito certos da composição em nenhum desses objetos”, ressalta Indebetouw. Os pesquisadores ainda querem descobrir se os resultados obtidos das explosões da SN1987A e da 2010jl são aplicáveis para outras supernovas ou se eles são exceções.

Planetas de mentirinha


Cientistas até imaginaram a aparência do Gliese 581d, mas ele não existe 
Cientistas até imaginaram a aparência do Gliese 581d, mas ele não existe

O Gliese 581d, apontado em 2007 como o primeiro exoplaneta com condições de abrigar vida, na verdade, nunca existiu. A descoberta de que o suposto corpo é apenas uma mancha em uma estrela é fruto do trabalho de pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, que criaram um método para tornar falsos positivos como esses menos comuns.

O inexistente objeto havia sido “detectado” com a ajuda de uma técnica chamada velocidade radial, que estima a presença de corpos com base na variação de estrelas. O método procura por mudanças muito sutis na posição de linhas escuras do espectro dos astros, que se modificam conforme são afetadas pela gravidade de um planeta.

No entanto, é possível confundir atividades solares com os sinais que acusam a presença de um corpo orbitando o astro observado. “Como traços magnéticos, a exemplo de manchas solares, giram para a nossa visão e para fora dela conforme a estrela roda em torno do seu eixo, as formas das linhas são distorcidas. Para sinais tão pequenos como o de pequenos exoplanetas, a mudança da posição e a distorção da forma pode parecer essencialmente a mesma coisa”, diz Paul Robertson, pesquisador do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade da Pensilvânia e autor do trabalho.

O novo método deixa essa diferença clara, afirma Robertson, e permitiu concluir que o Gliese 581g era uma ilusão. “O impacto mais imediato dessa descoberta, na minha opinião, foi resolver a discussão sobre o número de planetas conhecidos em torno da (estrela) GJ 581. Houve um debate considerável sobre quantos sinais reais foram observados nesse sistema, mas nosso trabalho explica a natureza física de sinais observados antes”, aponta o pesquisador.

A técnica também pode ser usada para revelar planetas que estejam escondidos dos equipamentos dos pesquisadores, reforçando o sinal desses objetos para os observadores. Isso significa que será possível confirmar a autenticidade de planetas reais de dimensões pouco perceptíveis para os métodos de observação atuais.

O grupo de pesquisadores está trabalhando em um equipamento dedicado especialmente a localizar planetas habitáveis em estrelas próximas ao Sistema Solar, o HPF (sigla em inglês para Localizador de Planetas em Zonas Habitáveis). O projeto tem o objetivo de eliminar dúvidas causadas pelos “ruídos” de observações anteriores e estudar esses objetos de forma detalhada. A pesquisa recente deve ajudar os astrônomos nessa tarefa, identificando com mais clareza os planetas que se encontram em condições ideais para abrigar vida. (RM)

 

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