Telescópios de rádio resolvem debate sobre distâncias das Plêiades

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O outono em breve estará à nossa porta. Mas antes que as folhas mudem de cor e o cheiro de abóbora encha nossos cafés, o aglomerado de estrelas das Plêiades marcará a nova temporada com sua presença anterior no céu noturno.

O delicado agrupamento de estrelas azuis tem sido uma visão proeminente desde a antiguidade. Mas nos últimos anos, o cluster também foi objeto de um intenso debate, marcando uma controvérsia que incomoda os astrônomos há mais de uma década.

Agora, uma nova medição argumenta que a distância do aglomerado de estrelas das Plêiades, medida pelo satélite Hipparcos da ESA, está decididamente errada e que as medições anteriores de telescópios terrestres acertaram o tempo todo.

O aglomerado de estrelas das Plêiades é um laboratório perfeito para estudar a evolução estelar. Nascidas da mesma nuvem de gás, todas as estrelas exibem idades e composições quase idênticas, mas variam em massa. Modelos precisos, no entanto, dependem muito da distância. Portanto, é fundamental que os astrônomos saibam exatamente a distância do aglomerado.

Uma distância bem fixada também é um trampolim perfeito na escada de distância cósmica. Em outras palavras, distâncias precisas das Plêiades ajudarão a produzir distâncias precisas para as galáxias mais distantes.

Mas medir com precisão as vastas distâncias no espaço é complicado. A paralaxe trigonométrica de uma estrela - sua pequena mudança aparente contra as estrelas de fundo causada pelo nosso ponto de vista em movimento - indica sua distância mais verdadeiramente do que qualquer outro método.

Originalmente, o consenso era que as Plêiades estão a cerca de 435 anos-luz da Terra. No entanto, o satélite Hipparcos da ESA, lançado em 1989 para medir com precisão as posições e distâncias de milhares de estrelas usando paralaxe, produziu uma medição de distância de apenas cerca de 392 anos-luz, com um erro inferior a 1%.

"Isso pode não parecer uma grande diferença, mas, para atender às características físicas das estrelas das Plêiades, desafiou nosso entendimento geral de como as estrelas se formam e evoluem", disse o principal autor Carl Melis, da Universidade da Califórnia, em San Francisco. Diego, em um comunicado de imprensa. "Para se ajustar à medição da distância de Hipparcos, alguns astrônomos sugeriram que algum tipo de física nova e desconhecida tivesse que trabalhar em estrelas tão jovens".

Se o aglomerado realmente estava 10% mais próximo do que todos pensavam, as estrelas devem ser intrinsecamente mais escuras do que os modelos estelares sugeriram. Houve um debate sobre se a espaçonave ou os modelos estavam em falta.

Para resolver a discrepância, Melis e seus colegas usaram uma nova técnica conhecida como interferometria por rádio de linha de base muito longa. Ao conectar telescópios distantes, os astrônomos geram um telescópio virtual, com uma superfície de coleta de dados tão grande quanto as distâncias entre os telescópios.

A rede incluía o Very Long Baseline Array (um sistema de 10 radiotelescópios que ia do Havaí às Ilhas Virgens), o Green Bank Telescope na Virgínia Ocidental, o William E. Gordon Telescope no Observatório Arecibo em Porto Rico e a Rádio Effelsberg Telescópio na Alemanha.

"Usando esses telescópios trabalhando juntos, tínhamos o equivalente a um telescópio do tamanho da Terra", disse Amy Miouduszewski, do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO). "Isso nos deu a capacidade de fazer medições de posição extremamente precisas - o equivalente a medir a espessura de um quarto em Los Angeles, como visto em Nova York."

Após um ano e meio de observações, a equipe determinou uma distância de 444,0 anos-luz para 1% - correspondendo aos resultados de observações anteriores em terra e não ao satélite Hipparcos.

"A questão agora é o que aconteceu com Hipparcos?" Melis disse.

A sonda mediu a posição de aproximadamente 120.000 estrelas próximas e - em princípio - calculou distâncias muito mais precisas do que possível com telescópios terrestres. Se esse resultado persistir, os astrônomos entenderão por que as observações de Hipparcos julgaram mal as distâncias.

O tão esperado observatório Gaia da ESA, lançado em 19 de dezembro de 2013, usará tecnologia semelhante para medir as distâncias de cerca de um bilhão de estrelas. Embora agora esteja pronta para iniciar sua missão científica, a equipe da missão terá que tomar cuidado especial, utilizando o trabalho de radiotelescópios terrestres para garantir que suas medições sejam precisas.

Os resultados foram publicados na edição de 29 de agosto da Science e estão disponíveis online.

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