Uma estrela bem redonda

A estrela Kepler 11145123 é o objeto natural mais redondo jamais medido no Universo. As oscilações estelares demonstram uma diferença entre o raio do equador e o raio dos polos de apenas 3 km. Esta estrela é significativamente mais redonda do que o Sol. Crédito: Mark A. Garlick

As estrelas não são esferas perfeitas. Enquanto giram, tornam-se mais achatadas devido à força centrífuga. Uma equipa de investigadores liderada por Laurent Gizon do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar e da Universidade de Gotinga conseguiu agora medir, com uma precisão sem precedentes, o achatamento de uma estrela em lenta rotação. Os cientistas determinaram o achatamento estelar usando asterossismologia - o estudo das oscilações das estrelas.

A técnica foi aplicada a uma estrela a 5000 anos-luz da Terra e revelou que a diferença entre o raio equatorial e o raio polar é de apenas 3 km - um número astronomicamente pequeno quando comparado com o raio médio da estrela de 1,5 milhões de quilómetros; o que significa que a esfera gasosa é incrivelmente redonda. Todas as estrelas giram e são, portanto, achatadas pela força centrífuga. Quando mais rápida a rotação, mais achatada a estrela se torna.

O nosso Sol gira com um período de 27 dias e tem um raio, no equador, 10 km maior do que o raio nos polos; para a Terra, essa diferença é de 21 km. Gizon e colegas selecionaram uma estrela com rotação lenta chamada Kepler 11145123. Esta estrela quente e luminosa tem mais do dobro do tamanho do Sol e gira três vezes mais lentamente do que o Sol. Gizon e colegas selecionaram esta estrela para o seu estudo porque suporta oscilações puramente sinusoidais. As expansões e contrações periódicas da estrela podem ser detetadas nas flutuações do brilho da estrela.

A missão Kepler da NASA observou as oscilações da estrela, continuamente, durante mais de quatro anos. Os diferentes modos de oscilação são sensíveis a diferentes latitudes estelares. Para o seu estudo, os autores compararam as frequências dos modos de oscilação que são mais sensíveis às regiões de baixa latitude e as frequências dos modos mais sensíveis a latitudes mais altas. Esta comparação mostra que a diferença de raio entre o equador e os polos é de apenas 3 km, com uma precisão de 1 km.

 "Isto torna Kepler 11145123 o objeto natural mais redondo jamais medido, ainda mais redondo do que o Sol," explica Gizon. Surpreendentemente, a estrela é ainda menos achatada do que a sua rotação indica. Os autores propõem que a presença de um campo magnético a baixas latitudes poderá fazer a estrela parecer mais esférica para as oscilações estelares. Tal como a heliosismologia pode ser usada para estudar o campo magnético do Sol, a asterossismologia pode ser usada para estudar o magnetismo em estrelas distantes.

Os campos magnéticos estelares, especialmente os campos magnéticos fracos, são notoriamente difíceis de observar diretamente em estrelas distantes.  Kepler 11145123 não é a única estrela com oscilações adequadas e medições precisas de brilho. "Pretendemos aplicar este método a outras estrelas observadas pelo Kepler e com as futuras missões espaciais TESS e PLATO. Será particularmente interessante ver como uma rotação mais rápida e um campo magnético mais forte podem mudar a forma de uma estrela," acrescenta Gizon.  Um importante campo teórico da astrofísica acaba de se tornar observacional."