Para medir distâncias no Universo, os astrônomos usam cefeidas , uma família de estrelas variáveis cuja luminosidade varia com o tempo. O seu papel como calibradores distância lhes trouxe a atenção de pesquisadores por mais de um século. Enquanto pensava-se que quase tudo o que se sabia sobre o protótipo de cefeidas, chamado Delta Cephei , uma equipe de pesquisadores daUniversidade de Genebra (UNIGE), a Johns Hopkins University , e da Agência Espacial Europeia (ESA), descobriram agora que esta estrela não está sozinho, mas que tem um companheiro escondido.
Delta Cephei, protótipo de cefeidas, que deu o seu nome a todas as estrelas variáveis semelhantes, foi descoberta 230 anos atrás pelo astrônomo Inglês, John Goodricke . Desde o início do século 20, os cientistas têm se interessado em medir distâncias cósmicas utilizando uma relação entre períodos dessas estrelas de pulsação e suas luminosidades (brilho intrínseco), descoberto pela American Henrietta Leavitt .
Hoje, pesquisadores do Observatório Astronómico de UNIGE, da Universidade Johns Hopkins, ea ESA mostram que Delta Cephei é, de fato, uma estrela dupla, formada por uma estrela variável cefeida-tipo e um companheiro, que até agora tinha escapado à detecção , provavelmente por causa da sua baixa luminosidade. No entanto, os pares de estrelas, referido como binários, complicar a calibração da relação período de luminosidade, e podem influenciar a medição de distâncias. Esta é uma descoberta surpreendente, uma vez Cephei Delta é uma das estrelas mais estudados, dos quais pensávamos que sabíamos quase tudo.
Como os cientistas de Genebra e Baltimore medido pulsações do Delta Cephei com o espectrógrafo Hermes, instalado no telescópio de Mercator baseada em La Palma, uma das Ilhas Canárias, um sinal inesperado foi detectado. Usando espectroscopia de Doppler de alta precisão (desenvolvidos e utilizados para pesquisar exoplanetas), os pesquisadores descobriram que a velocidade com que Delta Cephei se aproxima do Sol não é constante, mas muda com o tempo de uma forma característica. Esta mudança de velocidade só pode ser explicado pela presença de outra estrela, que orbita em torno de Delta Cephei. Em outras palavras, não é um companheiro secreto, cuja existência não suspeitava. Ao combinar as suas próprias observações com dados da literatura científica, os pesquisadores determinaram a órbita das duas estrelas e observaram que a massa da companheira é baixa (cerca de 10 vezes menor do que a massa de Delta Cephei).
«Ficamos chocados: apesar de toda a atenção Delta Cephei foi dado ao longo dos anos, fomos faltando uma peça essencial de informação», afirma Richard Anderson, pesquisador UNIGE no momento da descoberta, primeiro autor do artigo e agora pesquisador Johns Hopkins University, nos Estados Unidos.
Segundo os cientistas, os dados recolhidos no âmbito de Gaia missão espacial da ESA irá permitir órbita da Delta Cephei a ser medido com precisão. A presença do companheiro deve, portanto, ser tidas em conta quando a equipe de Gaia determina distância do Delta Cephei.
«Embora nosso estudo não põe em causa a escada cósmica distância como um todo, melhorando a precisão de cada um de seus degraus acabará por beneficiar cosmologia», explica Richard Anderson. "Esta descoberta nos lembra de que algo está sempre a ser aprendida. Se até mesmo uma das mais próximo Cepheids é manter tais segredos, quem sabe o que vai descobrir sobre as mais distante de nós!»
Devido à sua órbita excêntrica, Delta Cephei é às vezes mais e às vezes mais perto de seu companheiro. Isto sugere uma evolução muito dinâmica, uma vez que as duas estrelas estão se aproximando uns dos outros para dentro de duas vezes a distância Terra-Sol (unidade astronômica) a cada 6 anos, o que é uma pequena distância de uma estrela Supergiant como Delta Cephei cujo raio é 43 vezes maior do que a do Sol Órbita excêntrica da Delta Cephei, portanto, aponta para as interações entre as duas estrelas devido a forças de maré que ocorrem quando eles estão próximos uns dos outros. Isso poderia ajudar a interpretação do trabalho dos outros astrônomos, no passado, que observaram um ambiente circumstellar estranho, para o qual nenhuma explicação definitiva foi encontrada ainda.
Este estudo é susceptível de inspirar novas pesquisas com o objetivo de entender melhor a evolução da Delta Cephei, desde binariedade é uma propriedade essencial a considerar para interpretar a evolução de uma estrela. Estudar a evolução das cefeidas é particularmente interessante, uma vez que ajuda a melhorar a compreensão da estrutura e evolução das estrelas em geral.«Estamos aguardando os resultados de novas medidas realizadas com o espectrógrafo Hermes e as observações de Gaia. Estes nos permitirá rastrear precisamente o passado turbulento da Delta possivelmente Cephei ", os astrônomos antecipar." É uma aventura fascinante! »
A imagem acima feita pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA em luz infravermelha, mostra Delta Cephei. Spitzer mostrou que a estrela tem um arco de choque na frente dele. Isto pode ser visto como a forma de arco vermelho à esquerda da estrela, o qual é descrito em azul-verde (as cores foram atribuídos aos comprimentos de onda de infravermelho específicos que não podemos ver com os nossos olhos).
A presença do arco de choque astrônomos disse que a Delta Cephei deve ter um vento que está formando o choque. Este vento é composta de gás e poeira soprando a estrela. Antes dessa descoberta, não havia nenhuma prova direta de que Cepheid estrelas poderia perder massa, ou encolher.
Universidade de Genebra
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