Polaris

 Quando você olha para o céu noturno e encontra o caminho para a Estrela do Norte, você está olhando para Polaris.

Não só é a estrela mais brilhante da constelação da Ursa Menor (a Ursa Menor), mas a sua posição em relação ao pólo celeste norte (a menos de 1° de distância) torna-a útil para orientação e navegação. 

Vista de dentro do sistema estelar triplo Polaris; representação do artista. A Estrela do Norte é rotulada como Polaris A. Crédito: NASA/ESA/HST, G. Bacon (STScI)

Desde a era da astronomia moderna, os cientistas entenderam que a estrela é um sistema binário que consiste em uma supergigante amarela do tipo F (Polaris Aa) e uma anã amarela menor da sequência principal (Polaris B). Outras observações revelaram que Polaris Aa é uma variável Cefeida clássica, uma classe estelar que pulsa regularmente.

Durante a maior parte do século 20, os registros indicam que o período de pulsação tem aumentado enquanto a amplitude da pulsação tem diminuído. Mas recentemente isto mudou à medida que o período de pulsação começou a ficar mais curto enquanto a amplitude das variações de velocidade parava de aumentar.

De acordo com um novo estudo de Guillermo Torres , astrônomo do Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), esses comportamentos podem ser atribuídos a mudanças de longo prazo relacionadas à natureza binária do sistema, onde as duas estrelas se aproximam uma da outra. outro, e o secundário perturba a atmosfera do primário .

Variáveis ​​cefeidas são estrelas que pulsam radialmente, fazendo com que variem em diâmetro e temperatura. Estas pulsações estão diretamente relacionadas com mudanças no seu brilho, o que as torna uma ferramenta útil para medir distâncias galácticas e extragalácticas.

A natureza variável de Polaris foi confirmada em 1911 pelo astrônomo dinamarquês Ejnar HertzsDaprung, que deu nome parcial ao diagrama Hertzsprung-Russell . Observações realizadas ao longo do século 20 mostraram que Polaris tem um período de pulso consistente de cerca de quatro dias, que tem aumentado constantemente a cada ano.

Polaris (Alpha Ursae Minoris) vista pelo Telescópio Espacial Hubble. Crédito: NASA/HST

Como o Dr. Torres explicou ao Universe Today por e-mail, isso recentemente começou a mudar, levando muitos astrônomos a questionar o que está impulsionando as pulsações da Polaris. “Durante mais de 150 anos e até cerca de 2010, o período foi aumentando em cerca de 4 ou 5 segundos a cada ano”, disse ele.

“Observações modernas mostraram que esta tendência foi revertida e o período de pulsação está a ficar mais curto. Esta é uma mudança inesperada, mostrando que ainda há muito que não entendemos sobre Polaris e outras estrelas semelhantes.”

Para saber mais sobre o período de pulsação da Polaris, Torres consultou medições de velocidade radial (VR) que datam de 1888. Essa técnica consiste em medir espectros de uma estrela distante e procurar desvio para o vermelho e desvio para o azul, que são indicações de que a estrela está se movendo para frente e para trás.

(esta técnica também produz estimativas precisas de sua velocidade). A amostra de Torres incluiu mais de 3.600 medições de RV, incluindo as quase 1.200 observações espectroscópicas realizadas pelo Observatório Lick ao longo de mais de 60 anos. 

Isso permitiu a Torres traçar a evolução das propriedades de pulsação do Polaris, que mostrou com que frequência os pulsos ocorrem e também sua amplitude. Disse Torres:

“No início da década de 1990, a amplitude tornou-se tão pequena que se pensava que as pulsações estavam prestes a parar. No entanto, a Polaris decidiu o contrário e, no final da década de 1990, a amplitude começou a aumentar novamente, o que durou até cerca de 2015. As observações mais recentes indicam que a amplitude já não está a aumentar e pode começar a diminuir novamente.

Além disso, os RVs mostraram que esse comportamento pode estar relacionado ao fato de Polaris ser orbitada por outra estrela, que se aproxima dela a cada 30 anos e pode estar perturbando as camadas externas da Cefeida, onde ocorrem as pulsações.”

A concepção artística mostra Polaris A com uma companheira próxima, conhecida como Polaris Ab. Ainda outra estrela companheira, Polaris B, pode ser vista como uma mancha no fundo, à direita. Crédito: STScI

Em suma, as mudanças no período de pulsação do Polaris podem resultar do fato de seu companheiro perturbá-lo sempre que eles passam mais próximos um do outro. Uma vez levado em conta isto, Torres foi capaz de derivar uma órbita espectroscópica melhorada para o sistema binário, algo que os astrónomos têm tentado resolver há gerações. Isto também poderia levar a estimativas mais precisas das massas dinâmicas de cada companheira estelar, que também estavam sujeitas a incertezas. Como Torres resumiu:

“Agora sabemos que o Polaris se comporta de maneira irregular e imprevisível. Se for confirmado que isto tem a ver com a presença da sua companheira, isto poderá lançar luz sobre o comportamento de outras estrelas pulsantes com propriedades semelhantes e ajudar-nos a compreender a natureza das oscilações. Por isso é importante ficar de olho nisso, pois ainda pode nos trazer surpresas.”

Fonte: universetoday.com