Idade das estrelas é calculada pela sua rotação

Duração do dia estelar indica idade da estrela com grande precisão. [Imagem: Michael Bachofner/Harvard-Smithsonian CfA]

Idade das estrelas

Astrônomos conseguiram demonstrar que é possível calcular de forma precisa a idade de uma estrela pela velocidade com que ela gira. Estabelecer a idade das estrelas é uma questão central na astronomia - assim como datar os fósseis é crucial para o estudo da evolução. As estrelas desaceleram com o tempo, mas até recentemente havia poucos dados para permitir cálculos exatos. Pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores mediu a velocidade de rotação de estrelas que têm mais de um bilhão de anos - e os resultados corresponderam às idades que eles haviam previsto.

A descoberta resolve um desafio de longa data, permitindo que astrônomos estimem a idade de uma estrela com uma margem de erro de 10%. Este método aplica-se a "estrelas frias" - sóis de tamanho semelhante ao nosso ou menores. Elas são as estrelas mais comuns na nossa galáxia e vivem muito tempo. "Elas agem como postes de luz, iluminando até mesmo as partes mais antigas da nossa galáxia", diz o pesquisador Soren Meibom, do Centro Smithsonian de Astrofísica da Universidade de Harvard. Estrelas frias também são o astro central para a grande maioria dos planetas semelhantes à Terra descobertos até agora.

Girocronologia

A maioria das propriedades de uma estrela como o nosso sol - tamanho, massa, luminosidade e temperatura - mantêm-se as mesmas durante a maior parte de sua vida, o que torna muito complicado descobrir a idade de uma estrela. A ideia de fazer isto medindo a rotação da estrela foi proposta pela primeira vez na década de 1970 e foi apelidada de "girocronologia".  Uma estrela fria gira muito rápido quando é jovem, mas ela fica cada vez mais lenta quando envelhece", disse Meibom. Mas é difícil ver uma estrela girando.

Astrônomos usam manchas de sol, deslocando-se pela superfície, já que elas só reduzem seu brilho em menos de 1%.  Estrelas velhas são particularmente problemáticas porque elas têm menos manchas e estas são menores, mais difíceis de serem acompanhadas. A equipe de Meibom usou imagens do telescópio espacial Kepler, medindo as velocidades de rotação de 30 estrelas de um grupo específico de 2,5 bilhões de anos. Este grupo, conhecido como NGC 6819, preenche o que Meibom chama de uma "lacuna de quatro bilhões de anos" em nosso conhecimento da rotação estelar.

Rotação e idade

Antes da missão Kepler, só tínhamos dados de estrelas muito frias em grupos muito jovens, todos com menos de 0,6 bilhão de anos e girando bastante rapidamente (cerca de uma vez por semana). Em 2011, a equipe de Meibom usou imagens do Kepler para estudar um grupo de estrelas diferente, o NGC 6811, de um bilhão de anos. Suas estrelas frias giram cerca de uma vez a cada 10 dias. Mas, além dessas, a única estrela sobre a qual se sabia tanto a velocidade de rotação quanto a idade era nosso próprio sol - 4,6 bilhões de anos, com um período de rotação de 26 dias.

"A construção do relógio de estrelas frias estava em compasso de espera", disse Meibom. Agora, o relógio parece estar funcionando. As estrelas parecidas com o Sol no grupo recém-estudado se encaixam perfeitamente e satisfatoriamente nesta lacuna, girando aproximadamente a cada 18 dias. Esta é uma grande melhoria em relação a outros métodos para estimar a idade das estrelas, onde a margem de erro pode chegar a 100%.