O estranho caso da anã desaparecida

O instrumento SPHERE montado no VLT. Crédito: ESO/J. Girard

O instrumento SPHERE montado no VLT. Crédito: ESO/J. Girard

O novo instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO foi utilizado para procurar uma anã castanha que se pensava estar em órbita de uma estrela dupla invulgar, a V471 Tauri.
O SPHERE forneceu aos astrónomos a melhor vista de sempre do meio que circunda este intrigante objeto e o que se descobriu foi – nada!!
A ausência surpreendente desta anã castanha prevista de forma sólida significa que a explicação convencional do comportamento estranho da V471 Tauri está errada.
Este resultado inesperado encontra-se descrito no primeiro artigo científico baseado em observações do SPHERE.

Imagem de grande angular do céu em torno da invulgar estrela binária V471 Tauri. O objeto propriamente dito é visível como uma vulgar estrela de brilho moderado no centro da imagem.  Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2

Imagem de grande angular do céu em torno da invulgar estrela binária V471 Tauri. O objeto propriamente dito é visível como uma vulgar estrela de brilho moderado no centro da imagem.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2

Alguns pares de estrelas são constituídos por duas estrelas normais com massas ligeiramente diferentes. Quando a estrela de massa ligeiramente superior envelhece e expande dando origem a uma gigante vermelha, parte do seu material é transferido para a outra estrela acabando a rodear ambas as estrelas sob a forma de um enorme envelope gasoso. Quando esta nuvem se dispersa as estrelas aproximam-se formando um par muito próximo constituído por uma anã branca e uma estrela mais normal (estes pares de estrelas são conhecidos por binários pós-envelope comum).

A V471 Tauri é um par estelar deste tipo. Trata-se de um membro do enxame estelar das Híades na constelação do Touro e estima-se que tenha cerca de 600 milhões de anos e se encontre a aproximadamente 163 anos-luz da Terra. As duas estrelas encontram-se muito próximas entre si, orbitando em torno uma da outra a cada 12 horas. Duas vezes em cada órbita uma estrela passa em frente da outra – o que leva a variações regulares do brilho do par quando observado a partir da Terra, já que as estrelas se eclipsam uma à outra.

Uma equipa de astrónomos liderada por Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Chile) usou o sistema ULTRACAM no New Technology Telescope do ESO para medir estas variações de brilho de forma muito precisa. Os tempos dos eclipses foram medidos com uma precisão superior a dois segundos – um resultado muito melhor que as medições anteriores.

Os tempos dos eclipses não eram regulares, mas podiam ser explicados assumindo a existência de uma anã castanha em órbita das duas estrelas, cuja força gravitacional estivesse a perturbar as órbitas destes objetos. Foram também descobertas pistas que apontavam para a existência de um segundo objeto companheiro mais pequeno.

No entanto, e até agora, não tinha sido possível obter imagens da ténue anã castanha situada tão próximo de estrelas muito mais brilhantes. O poder do novo instrumento SPHERE recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO permitiu que a equipa olhasse pela primeira vez para o local exacto onde se pensava que estivesse a anã castanha. No entanto, nada foi encontrado, embora as imagens de altíssima qualidade do SPHERE devessem tê-la revelado.
(As imagens SPHERE são tão precisas que teriam revelado uma anã castanha companheira com 70 000 vezes um brilho mais ténue que a estrela central e a apenas 0,26 segundos de arco de distância dela. A anã castanha que se esperava encontrar neste caso seria muito mais brilhante.)

“Existem muitos artigos que sugerem a existência de objetos circumbinários, mas os resultados que obtivemos vão no sentido contrário desta hipótese,” diz Adam Hardy.

Se não existe nenhum objeto a orbitar estas estrelas, então o que é que provoca as estranhas variações na órbita do binário? Várias teorias foram propostas e, embora algumas tenham sido já excluídas, é possível que os efeitos na órbita sejam causados por variações no campo magnético da maior das duas estrelas (este efeito chama-se mecanismo de Applegate e resulta de variações regulares na forma da estrela, as quais podem dar origem a variações no brilho aparente da estrela dupla vista a partir da Terra), algo semelhante às variações mais pequenas que observamos no Sol.

(…)

Este é um artigo do ESO, que pode ser lido na totalidade, aqui.

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