Descoberto hotel de 5 Estrelas junto da Ursa Maior !

Perdão, descoberto sistema múltiplo de 5 estrelas na direção da Ursa Maior. 🙂

Um dos sub-sistemas binários do sistema múltiplo de 5 estrelas agora descoberto é um sistema de contacto.
Créditos: Interpretação Artística apresentada na NAM.

O Encontro Nacional de Astronomia promovido pela Academia Real de Ciências do Reino Unido, decorreu este ano na cidade costeira de Llandudno, situada na região nortenha do País de Gales, de 5 a 9 de Julho de 2015.

O Centro de Conferências na praia de Llanduno
Crédito : Venue Cymru

Entre muitas e diversificadas descobertas e um rol formidável de propostas teóricas nos campos da Astrofísica, Cosmologia, Heliofísica (estudos do Sol), Ciências Planetárias, Ciência Computacional ou Física de Partículas sobressaiu pela sua espectacularidade e (relativa) raridade a descoberta dum sistema múltiplo de 5 estrelas ligadas gravíticamente e descrevendo órbitas com eclipses (2 eclipses entre 4 estrelas) entre si.

Estima-se que cerca de um terço das estrelas estejam em sistemas duplos ou múltiplos, mas tem sido muito raro encontrar-se sistemas com 5 estrelas como este.

O Telescópio Kepler encontrou 2 destes sistemas estando a observar cerca de 100 mil estrelas num quadrante da uranologia (o mapeamento dos céus), perto da constelação de Cisne.

Campo de visão do Telescópio Espacial Kepler
Crédito: http://kepler.nasa.gov/

Portanto quando se diz que é um sistema raro, por uma simples extrapolação da amostra da Missão Kepler poderão existir cerca de 400 milhões de sistemas destes com 5 estrelas, só na nossa Galáxia.

Não resisti a comentar com muitos astrónomos e físicos que descobrimos um grão de areia na praia, este tem afinal 5 grãos mais pequenos, e que achamos raro pois é raro para nós acharmos grãos juntos aos 5 na praia. É mais uma medida da saudável juventude da Astronomia de objectos de fundo, afinal uma actividade ainda recente na História humana. Ou seja a raridade da descoberta não sustem que se diga que serão sistemas existentes em pequeno número.

Porque são raras estas descobertas?

Os astrónomos da The Open University revelam que já  se descobriram 6 sistemas com 4 estrelas, e especulam que o número reduzido de descobertas de sistemas múltiplos de 4 e de 5 estrelas pode dever-se ao facto de “o Universo não ter ainda idade suficiente para formar mais sistemas múltiplos com eclipses” ou que, em alternativa, a raridade de sistemas com períodos orbitais inferiores a 5 horas se possa dever ao facto de simplesmente estas estrelas se fundirem umas com as outras, num tremendo processo de fusão nuclear. O que a observação dita é que à medida que as estrelas evoluem na sua idade, nestes sistemas múltiplos, o seu período orbital também diminuiu, estabelecendo que há uma aproximação mútua e progressiva.

Estas aproximações ditam por sua vez que seja diabolicamente difícil detectar um sistema com períodos abaixo de 5 horas, o que pode ser a explicação mais plausível para a sua raridade.

O Professor Andrew Norton e o seu estudante de pós-graduação Marcus Lohr estabeleceram que dos 143 candidatos a sistemas múltiplos estelares com eclipses (em relação à nossa perspectiva de visão, ou linha de vista) há uma correlação linear entre o seu número e o seu período orbital: quanto maior o período orbital maior o número de sistemas e quanto mais curtas forem a duração das órbitas menor é o número de sistemas descoberto.

Distribuição cumulativa do período orbital de 143 candidatos a sistemas múltiplos com eclipses na linha de vista. São mostrados os valores característicos para o limite dos períodos orbitais curtos ( 5 horas, note-se).
Créditos: The Open University, an An Open Research University: Embedding public engagement within the research culture of the OU.

Mais uma estrela, desta feita escondida entre 4.

A curva de luz do novo sistema quintuplo, designado por 1SWASP J093010.78+533859.5, revelou inicialmente a presença dum sistema binário de eclipse, em que 2 estrelas se orbitam tão perto que partilham uma atmosfera exterior. As binárias de contacto, assim chamadas, são muito comuns, mas este sistema em particular notabilizava-se por ter o seu período orbital muito curto, com menos de 6 horas.

Total do Sistema: 5 estrelas, sendo 2 de contacto e 3 de período orbital mais longo.

Um período orbital é o tempo que duas estrelas demoram a completar um ciclo orbital.

Depois viu-se que a curva deste sistema continha alguns eclipses adicionais não expectáveis, e os dados, ao serem de novo analisados, revelaram um outro sistema binário de eclipse na mesma zona do espaço.

A nova componente binária é desta feita de larga separação: as suas estrelas distam cerca de 3 milhões de km (o dobro da dimensão do sol) e o seu período orbital é de 32 horas.

Os 2 conjuntos de 2 estrelas estão separados por cerca de 21 mil milhões de km, o que é assaz mais do que a distância média a que o planeta-anão Plutão orbita o sol.

As 4 estrelas foram então observadas por espectrometria, ou seja dividiu-se a sua luz por comprimentos de onda diferentes, de forma a que cada assinatura de cada estrela na curva de luz pudesse ser estudada em detalhe.

E, surpresa das surpresas, essa distinção revelou a presença duma 5ª estrela, localizada por sua vez a cerca de 2 mil milhões de km do par de período mais longo.

A nova estrela companheira dos 2 pares, aparentemente, não produz quaisquer eclipses na nossa linha de visão.

Ao combinarem os dados da curva de luz das 5 estrelas com a sua espectrometria, os investigadores da The Open University lograram estabelecer que as 5 estrelas estão interligadas gravíticamente num só sistema, que se situa a cerca de 250 anos-luz da Terra na direção da constelação da Ursa Maior.

Os dados também permitem que a equipa determine as propriedades destas 5 estrelas, como a sua massa, dimensões e temperaturas.

Todas estas 5 estrelas são mais pequenas e mais frias do que o nosso Sol, mas o seu conjunto tem luminosidade suficiente para ser observado (nona magnitude, como Archenar na constelação de Eridanus, o Rio Erídano) em pequenos telescópios e os seus eclipses poderão ser observados por astrónomos amadores.

O Marcus Lohr comentou que não há qualquer razão para que estes sistemas bizarros não possam ter planetas nas suas órbitas, mas que seriam mundos sem a beleza da noite, com graus de luz variável, e só muito ocasionalmente, ao longo do “ano,” haveria noite, quando todas as estrelas estivessem do outro lado desse mundo. Os dias poderiam ter 5 estrelas a providenciar uma iluminação variável.

Uma outra característica muito peculiar deste “hotel de 5 estrelas” (espero que perdoem a brincadeira no título) é que 2 das suas estrelas componentes se apresentam no mesmo plano. Ora isso sugere que se teriam formado a partir do mesmo disco de acreção e de condensação (os 2 principais processos de formação do disco protoplanetário que originou o nosso Sistema Solar) de gases e de poeiras, e que este se teria partido à medida que a força gravítica o acreou (a condensação inicia-se pela força electroestática dando de seguida lugar à gravitação, que entra em acção quando há dimensão suficiente dos grãos de poeiras e de gases) em porções maiores de matéria.

O estudo destes sistemas permite que os Astrónomos entendam melhor a formação das estrelas e a dos planetas, incluindo um a que chamamos Terra.

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Agradecimentos: à The Open University por ter disponibilizado toda esta informação ao público no seu Projecto Open Research.

Para cursos de Astronomia e de Física grátis em Inglês da The Open University (que está envolvida em diversas missões espaciais, como a da sonda Rosetta-Philae) podem ver aqui:

http://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/science/physics-and-astronomy