Tecnologia Científica

As assinaturas químicas do ferro indicam a temperatura da supergigante vermelha
Pela primeira vez, os astrônomos desenvolveram um método preciso para determinar as temperaturas da superfície de supergigantes vermelhas.
Por Universidade de Tóquio - 01/03/2021


A supergigante vermelha aparece como uma explosão estelar vermelha entre duas nuvens laranja. Crédito: Andrew Klinger

Supergigantes vermelhas são uma classe de estrelas que terminam suas vidas em explosões de supernova. Seus ciclos de vida não são totalmente compreendidos, em parte devido às dificuldades em medir suas temperaturas. Pela primeira vez, os astrônomos desenvolveram um método preciso para determinar as temperaturas da superfície de supergigantes vermelhas.

As estrelas vêm em uma ampla variedade de tamanhos, massas e composições. Nosso sol é considerado um espécime relativamente pequeno, especialmente quando comparado a algo como Betelgeuse, uma supergigante vermelha. Supergigantes vermelhas são estrelas nove vezes maiores que a massa do Sol, e toda essa massa significa que, quando morrem, morrem com extrema ferocidade em uma enorme explosão conhecida como supernova , em particular, conhecida como supernova Tipo II .

As supernovas do tipo II semeiam o cosmos com elementos essenciais para a vida; portanto, os pesquisadores estão ansiosos para saber mais sobre eles. No momento, não há como prever explosões de supernovas. Uma peça desse quebra-cabeça está em compreender a natureza das supergigantes vermelhas que precedem as supernovas.

Apesar do fato de as supergigantes vermelhas serem extremamente brilhantes e visíveis a grandes distâncias, é difícil determinar propriedades importantes sobre elas, incluindo suas temperaturas. Isso se deve às complicadas estruturas de suas atmosferas superiores, o que leva a inconsistências nas medições de temperatura que podem funcionar com outros tipos de estrelas.

O espectrógrafo WINERED montado no telescópio Araki.
Crédito: Kyoto Sangyo University

"Para medir a temperatura das supergigantes vermelhas, precisávamos encontrar uma propriedade visível ou espectral que não fosse afetada por suas complexas atmosferas superiores", disse o estudante Daisuke Taniguchi, do Departamento de Astronomia da Universidade de Tóquio. "As assinaturas químicas conhecidas como linhas de absorção eram as candidatas ideais, mas não havia uma única linha que revelasse apenas a temperatura. No entanto, ao observar a proporção de duas linhas diferentes, mas relacionadas - as do ferro - descobrimos que a própria proporção está relacionada à temperatura . E o fez de maneira consistente e previsível. "

Taniguchi e sua equipe observaram estrelas candidatas com um instrumento chamado WINERED, que se conecta a telescópios para medir propriedades espectrais de objetos distantes. Eles mediram as linhas de absorção de ferro e calcularam as razões para estimar as respectivas temperaturas das estrelas. Ao combinar essas temperaturas com medições de distâncias precisas obtidas pelo observatório espacial Gaia Agência Espacial Europeia, os pesquisadores calcularam a estrelas luminosidade, ou poder, e encontrou seus resultados consistentes com a teoria.

Pela primeira vez, os astrônomos desenvolveram um método preciso para determinar
as temperaturas da superfície de supergigantes vermelhas.
Crédito: Daisuke Taniguchi

"Ainda temos muito que aprender sobre supernovas e objetos e fenômenos relacionados, mas acho que esta pesquisa ajudará os astrônomos a preencher algumas lacunas", disse Taniguchi. "A estrela gigante Betelgeuse (no ombro de Orion) poderia se tornar uma supernova em nossas vidas; em 2019 e 2020, ela esmaeceu inesperadamente. Seria fascinante se pudéssemos prever se e quando ela poderia se tornar uma supernova. Espero que nossa nova técnica contribua para este esforço e muito mais. 

 

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