Maciej Szyszko
As pulsações extremamente lentas e constantes da luz de muitas estrelas gigantes vermelhas podem finalmente ter uma explicação.
As misteriosas flutuações de brilho, afinal, não são causadas por processos internos, mas sim por companheiros binários obscurecidos por nuvens de poeira sugadas pelos gigantes moribundos.
Quando estrelas de massa intermediária abaixo de cerca de oito vezes a massa do Sol atingem o crepúsculo das suas vidas, passam por algumas mudanças bastante dramáticas.
Quando fundem todo o hidrogénio nos seus núcleos em hélio, a fusão nuclear cessa e o núcleo começa a contrair-se. Isto traz mais hidrogénio para a região imediatamente ao redor do núcleo, formando uma camada de hidrogénio. Depois, a fusão começa novamente, despejando hélio no núcleo.
Este processo chama-se queima de reservatório de hidrogénio. Durante este tempo, as camadas externas da estrela expandem-se muito.
Estrelas gigantes vermelhas costumam ter um pouco de brilho flutuante em períodos regulares. A estrela gigante vermelha Betelgeuse é um exemplo perfeito: tem vários ciclos de brilho, incluindo um que ocorre ao longo de cerca de 425 dias e outro de cerca de 185 dias. Os ciclos são causados por ondas acústicas que saltam dentro da estrela à medida que se expande, contrai e se expande novamente.
O mais longo dos seus ciclos é mais misterioso. É o que chamamos de “longo período secundário” e tem 5,9 anos de duração. Nem todas as estrelas gigantes ramificadas têm longos períodos secundários, mas muitas têm e esses períodos não podem ser explicados da mesma forma.
Algumas das explicações apresentadas para estes zumbidos misteriosos na luz de estrelas moribundas passam, por exemplo, por um tipo diferente de oscilação interna, atividade magnética ou a presença de um companheiro binário.
Agora, de acordo com o ScienceAlert, uma equipa liderada por Igor Soszyński, da Universidade de Varsóvia, realizou um estudo detalhado sobre estrelas gigantes vermelhas com longos períodos secundários.
A partir dos dados disponíveis, os astrónomos compararam observações óticas e de infravermelho médio de 16 mil dessas estrelas, das quais extraíram cerca de 700 estrelas com uma curva de luz infravermelha bem definida.
Ao comparar as curvas de luz ótica e infravermelha, encontraram algo curioso. Em ambas as curvas de luz para todas as estrelas, havia um grande mergulho, como esperado, correspondendo aos períodos de escurecimento das estrelas. Contudo, em cerca de metade das estrelas, houve um segundo mergulho, mais raso, apenas na curva de luz infravermelha, exatamente o oposto do mergulho primário.
Segundo a equipa, esta é uma pista importante. A luz infravermelha média é frequentemente produzida pela poeira – absorve a luz das estrelas e reemite-a em comprimentos de onda mais longos.
Isso pode explicar o que está a acontecer em torno das estrelas gigantes vermelhas. Se a estrela está a ser orbitada por um companheiro mais pequeno que desviou material da estrela e, portanto, está a deixar uma longa nuvem de poeira, este companheiro produzirá um mergulho longo e forte na luz das estrelas em todos os comprimentos de onda quando passar entre a Terra e a estrela.
Depois, conforme o objeto empoeirado se move para o lado da estrela, conseguiremos ver a luz infravermelha média à medida que a luz das estrelas é absorvida e reemitida.
Esta luz infravermelha média irá diminuir quando o companheiro binário se mover para trás da estrela, brilhando novamente quando o companheiro ressurgir do outro lado.
De acordo com a análise, as amplitudes das curvas de luz sugerem que a companheira é uma estrela de massa muito baixa ou uma anã castanha. Porém, as anãs castanhas são relativamente raras.
Se as companheiras fossem anãs castanhas, poderiam ter começado as suas vidas como exoplanetas mais pequenos e extraído material dos invólucros externos das estrelas gigantes vermelhas. Isso sugere que a maioria dos gigantes vermelhos com longos períodos secundários são orbitados por objetos que costumavam ser exoplanetas.
A descoberta pode permitir que estrelas gigantes de longo período secundário sejam usadas como rastreadores para estudar a população planetária da Via Láctea.
Este estudo foi publicado em abril na revista científica The Astrophysical Journal Letters.
