Danças orbitais desbloqueiam verdadeiras massas de jovens estrelas de Órion

A massa de uma estrela é o fator primordial que define toda a sua trajetória de vida, desde o modo como ela irradia luz até o seu destino final. Estrelas de baixa massa, como o nosso Sol, mantêm uma combustão estável por aproximadamente 10 bilhões de anos, enquanto as estrelas massivas brilham intensamente por um período muito mais curto, explodindo como supernovas em apenas alguns milhões de anos.

Para desvendar as verdadeiras massas de estrelas jovens, uma equipe de pesquisadores utilizou o National Science Foundation Very Long Baseline Array (NSF VLBA). Esta rede de radiotelescópios, espalhada por todo o território dos Estados Unidos e operando como um único instrumento gigante, permitiu rastrear os movimentos orbitais de uma amostra de sistemas estelares binários jovens localizados na constelação de Órion. Ao observar essas “danças” celestes com uma precisão extraordinária em comprimentos de onda de rádio, os cientistas conseguiram calcular as massas reais das estrelas, eliminando a dependência de modelos teóricos.

Sergio Abraham Dzib Quijano, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, enfatiza a dificuldade inerente a essa medição: “A massa estelar é a propriedade mais fundamental de uma estrela, mas é notoriamente difícil de medir para sistemas jovens e imersos em suas nuvens de gás e poeira”. O estudo, que detalha essa metodologia inovadora, foi publicado na renomada revista Astronomy & Astrophysics. O NSF VLBA supera esse desafio crucial ao observar em comprimentos de onda de rádio (5 GHz), onde a poeira cósmica se torna transparente. Além disso, a resolução extrema da matriz, que atinge o nível de submilissegundos de arco, permite resolver binários compactos que seriam indistinguíveis em outros comprimentos de onda.

A capacidade técnica do NSF VLBA é notável, permitindo a detecção de movimentos no céu que são menores do que a largura de um fio de cabelo humano observado a milhares de quilômetros de distância. Essa precisão sem precedentes representa um avanço significativo na astrometria, fundamental para as medições de massa estelar. Tal nível de detalhe é crucial para capturar as sutis variações posicionais que revelam a dinâmica orbital dos sistemas estelares.

Na prática, essa metodologia envolve a medição de pequenas alterações na posição aparente de uma estrela no céu ao longo de meses e anos. Utilizando observações repetidas, os pesquisadores conseguem traçar com exatidão a trajetória de cada estrela. A combinação dos sinais provenientes de antenas distribuídas por todo o país, desde o Havaí até as Ilhas Virgens, capacita os astrônomos a determinar a posição de uma estrela com uma precisão de milissegundos de arco, um nível de detalhe muito superior ao que seria alcançável com uma única antena parabólica.

Ao comparar como essa posição se altera de uma época de observação para outra, os cientistas podem identificar o movimento orbital sutil, mas revelador, causado pela atração gravitacional de uma estrela companheira. É precisamente esse movimento que permite inferir a massa de cada estrela dentro do sistema binário. Essa abordagem direta e observacional oferece uma maneira robusta de determinar uma das propriedades mais fundamentais das estrelas, sem as incertezas inerentes aos métodos que dependem exclusivamente de modelos teóricos.