Nesta semana, os primeiros resultados da missão Kepler estão saindo em ondas do encontro da Sociedade Astronômica Americana (AAS), em Washington, DC. Refiro-me a um ramo da astronomia sobre o qual você ouvirá mais quando Kepler e outras missões começarem a revelar as estruturas interiores das estrelas - asteroseismologia. Então, o que é asteroseismologia?
Sismologia é o estudo de terremotos na Terra. Mais importante, porém, para nossa discussão, é o estudo das ondas sísmicas. Os terremotos produzem diferentes tipos de ondas sísmicas que viajam através de diferentes camadas de rocha, fornecendo uma maneira de imaginar estruturas profundamente dentro da Terra. Essencialmente, grandes terremotos nos fornecem um ultrassom natural para observar o interior da Terra, muito mais fundo do que podemos fazer um túnel ou perfurar. Como essas ondas se propagam de um lado ao outro do planeta, podemos olhar até o centro da Terra. É assim que sabemos que o núcleo externo da Terra é líquido e as dimensões e densidades relativas de outras partes da estrutura interna e da superfície da Terra.
A asteroseismologia, também conhecida como sismologia estelar, nos dá o mesmo tipo de insight sobre a estrutura das estrelas. Ao estudar as oscilações nas estrelas pulsantes, os astrônomos podem observar o próprio coração das estrelas, um dos lugares mais difíceis de observar em todo o universo. A razão pela qual os interiores estelares podem ser sondados a partir de oscilações é que diferentes modos de oscilação penetram em diferentes profundidades dentro da estrela. Combinando a taxa e a amplitude de pulsação com outras informações, como espectros, que revelam qual é a composição da estrela, obtemos informações sobre a estrutura interna das estrelas.
Os modos de oscilação estelar são divididos em três categorias, com base na força que os move: modos de onda acústica, gravitacional e de onda de gravidade superficial. O modo p, ou ondas acústicas, tem pressão como força, daí o nome "modo p". Essas ondas podem nos dizer coisas sobre a estrutura e a densidade das regiões abaixo da superfície de uma estrela. O modo g, ou ondas de gravidade, são confinados ao interior da estrela. As ondas de gravidade do modo f, ou superfície, também são ondas gravitacionais, mas ocorrem nas camadas externas das estrelas ou próximas a elas, portanto, elas nos fornecem informações sobre as condições de superfície das estrelas.
Helioseismology é o estudo da propagação de oscilações de onda no sol. Como o Sol é a estrela mais próxima de nós, é muito mais fácil estudar suas pulsações com mais detalhes. Ao interpretar as oscilações solares, podemos até detectar manchas solares no lado mais distante do Sol antes que elas girem à vista. Muitos de nossos modelos de interiores estelares são baseados em informações obtidas através do estudo das oscilações do Sol. Mas o Sol é apenas uma estrela em um ponto de sua evolução; portanto, para realmente entender as estrelas, precisamos observar muito mais estrelas de diferentes tamanhos, massas, composição e idade.
É exatamente isso que Kepler está fazendo agora. O satélite está olhando para uma seção de 100 graus quadrados do céu entre Cygnus e Lyra, continuamente recebendo dados sobre o brilho de mais de 150.000 estrelas pelos próximos três a cinco anos. Embora a missão principal de Kepler seja descobrir a existência e abundância de planetas semelhantes à Terra em torno das estrelas, toda essa fotometria de alta precisão será usada para outras ciências, especialmente estudando estrelas variáveis de todos os tipos e realizando asteroseismologia em estrelas que mostram oscilações do tipo solar.
A tão esperada liberação dos primeiros resultados científicos da missão Kepler, em 4 de janeiro, incluiu vários artigos sobre asteroseismologia e o potencial para entender a estrutura estelar em detalhes sem precedentes. Os astrônomos estão aproveitando a nova onda de informações sobre propagação de ondas nas estrelas. Surfe!
Leitura adicional:
O potencial asteroseísmico de Kepler: primeiros resultados para estrelas do tipo solar
W. J. Chaplin, T. Appourchaux, Y. Elsworth, et al.
http://arxiv.org/abs/1001.0506
Oscilações do tipo solar em gigantes vermelhos de baixa luminosidade: primeiros resultados do Kepler
T. R. Bedding, D. Huber, D. Stello e outros
http://arxiv.org/abs/1001.0229
Programa de Asteroseismologia Kepler: Introdução e Primeiros Resultados
Ronald L. Gilliland, T.M. Brown, J. Christensen-Dalsgaard
http://arxiv.org/abs/1001.0139
