Sirius e seu pequeno companheiro. Crédito de imagem: Hubble. Clique para ampliar
Para os astrônomos, sempre foi uma fonte de frustração que a estrela anã branca mais próxima seja enterrada no brilho da estrela mais brilhante no céu noturno. Este remanescente estelar queimado é um fraco companheiro da brilhante Dog Star azul e branca, Sirius, localizada na constelação de inverno Canis Major.
Agora, uma equipe internacional de astrônomos usou o olho afiado do Telescópio Espacial Hubble da NASA para isolar a luz da anã branca, chamada Sirius B. Os novos resultados permitem medir com precisão a massa da anã branca com base em como o intenso campo gravitacional altera os comprimentos de onda da luz emitida pela estrela. Tais medidas espectroscópicas de Sirius B, feitas com um telescópio que olha através da atmosfera da Terra, foram severamente contaminadas pela luz dispersa do Sirius, muito brilhante.
"O estudo de Sirius B desafia os astrônomos há mais de 140 anos", disse Martin Barstow, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, que é o líder da equipe de observação. “Somente com o Hubble, finalmente conseguimos obter as observações de que precisamos, não contaminadas pela luz de Sirius, para medir sua mudança no comprimento de onda.”
“Determinar com precisão as massas de anãs brancas é fundamentalmente importante para entender a evolução estelar. Nosso Sol acabará se tornando uma anã branca. As anãs brancas também são a fonte de explosões de supernova do tipo Ia, usadas para medir distâncias cosmológicas e a taxa de expansão do universo. Medidas baseadas em supernovas do tipo Ia são fundamentais para a compreensão da 'energia escura', uma força repulsiva dominante que estica o universo. Além disso, o método usado para determinar a massa da anã branca se baseia em uma das principais previsões da teoria da relatividade geral de Einstein; essa luz perde energia quando tenta escapar da gravidade de uma estrela compacta. "
Sirius B tem um diâmetro de 7.500 milhas (12.000 quilômetros), menor que o tamanho da Terra, mas é muito mais denso. Seu poderoso campo gravitacional é 350.000 vezes maior que o da Terra, o que significa que uma pessoa de 150 libras pesaria 50 milhões de libras em pé em sua superfície. A luz da superfície da anã branca quente precisa sair desse campo gravitacional e é esticada para comprimentos de onda de luz mais longos e mais vermelhos no processo. Esse efeito, previsto pela teoria da Relatividade Geral de Einstein em 1916, é chamado de desvio para o vermelho gravitacional e é mais facilmente visto em objetos densos, maciços e, portanto, compactos cujos campos gravitacionais intensos distorcem o espaço perto de suas superfícies.
Com base nas medições do Hubble do desvio para o vermelho, feitas com o Espectrógrafo de Imagem do Telescópio Espacial, a equipe descobriu que o Sirius B tem uma massa 98% maior que a do nosso próprio Sol. O próprio Sirius tem uma massa duas vezes maior que a do Sol e um diâmetro de 1,5 milhão de milhas (2,4 milhões de quilômetros).
As anãs brancas são os restos remanescentes de estrelas semelhantes ao nosso Sol. Eles esgotaram suas fontes de combustível nuclear e caíram em um tamanho muito pequeno. Sirius B é cerca de 10.000 vezes mais fraco que o próprio Sirius, dificultando o estudo com telescópios na superfície da Terra, porque sua luz é inundada pelo brilho de seu companheiro mais brilhante. Os astrônomos há muito confiam em uma relação teórica fundamental entre a massa de uma anã branca e seu diâmetro. A teoria prevê que quanto mais maciça uma anã branca, menor seu diâmetro. A medição precisa do desvio para o vermelho gravitacional de Sirius B permite um importante teste observacional dessa relação-chave.
As observações do Hubble também refinaram a medição da temperatura da superfície de Sirius B em 44.900 graus Fahrenheit, ou 25.200 graus Kelvin. O próprio Sirius tem uma temperatura de superfície de 10.000 graus Kelvin.
A 8,6 anos-luz de distância, Sirius é uma das estrelas conhecidas mais próximas da Terra. Os observadores de estrelas observam Sirius desde a antiguidade. Seu companheiro diminuto, no entanto, não foi descoberto até 1862, quando foi vislumbrado pela primeira vez por astrônomos examinando Sirius através de um dos telescópios mais poderosos da época.
Detalhes do trabalho foram relatados na edição de outubro de 2005 do Monthly Notices da Royal Astronomical Society. Outros participantes da equipe incluem Howard Bond, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, Baltimore, Maryland; Matt Burleigh, da Universidade de Leicester; Jay Holberg e Ivan Hubeny, da Universidade do Arizona; e Detlev Koester da Universidade de Kiel, Alemanha.
Fonte original: Comunicado de imprensa do HubbleSite
