Medição precisa de distância resolve grande mistério astronômico

Os astrônomos resolveram um grande problema na sua compreensão de uma classe de estrelas que sofrem erupções regulares, medindo com precisão a distância de um famoso exemplo do gênero.

Os cientistas usaram o VLBA (Very Long Baseline Array) do NSF (National Science Foundation) e a EVN (European VLBI Network) para localizar com precisão um dos sistemas variáveis mais observados do céu - uma estrela dupla chamada SS Cygni - a 370 anos-luz da Terra. Esta nova medição da distância significa que a explicação para as explosões regulares deste gênero de objeto, que se aplica para pares semelhantes, também se aplica para SS Cygni.

"Este é um dos sistemas mais bem estudados do seu tipo, mas de acordo com a nossa compreensão de como funcionam, não devia ter surtos explosivos," afirma James Miller-Jones, do Centro Internacional para Pesquisa em Radioastronomia de Perth, Austrália, ligado à Universidade Curtin.

SS Cygni, na constelação de Cisne, é uma anã branca densa numa órbita íntima com uma anã vermelha menos massiva. A forte gravidade da anã branca puxa material da sua companheira para um disco giratório. As duas estrelas orbitam-se uma à outra em apenas 6,6 horas. Em média, uma vez a cada 49 dias, uma poderosa explosão ilumina o sistema.

Este tipo de sistema tem o nome de nova anã (ou estrela variável do tipo U Geminorum) e, com base em outros exemplos, os cientistas propuseram que as erupções resultam de alterações no ritmo a que a matéria se move através do disco para a anã branca. Em mais altas taxas de transferência desde a anã vermelha, o disco rotativo mantém-se estável, mas quando a taxa é inferior, o disco torna-se instável e é submetido a uma erupção.

Este mecanismo parecia funcionar para todas as novas anãs à excepção de SS Cygni, com base nas estimativas anteriores da sua distância. Dados recolhidos com o Telescópio Hubble em 1999 e 2004 colocaram SS Cygni a uma distância de cerca de 520 anos-luz.

"Isto foi um problema. A essa distância, SS Cygni teria sido a nova anã mais brilhante do céu, e deveria ter massa suficiente, movendo-se no disco, para manter-se estável sem erupções," afirma Miller-Jones.

A distância mais próxima medida com radiotelescópios significa que o sistema é intrinsecamente menos brilhante, e agora adapta-se às características descritas na explicação padrão para as erupções em novas anãs.

Os astrônomos fizeram a nova medição da distância usando o VLBA e a EVN, sendo que ambos usam radiotelescópios amplamente separados que trabalham como um único telescópio extremamente preciso. Estes sistemas são capazes de fazer as medições mais precisas de posições no céu, disponíveis na Astronomia.

Ao observar SS Cygni quando a Terra está em lados opostos da sua órbita em torno do Sol, os astrônomos podem medir a sutil mudança na posição aparente do objeto no céu, em relação aos objetos de fundo mais distantes. Este efeito, chamado paralaxe, permite aos cientistas medir diretamente a distância de um objeto através da aplicação de simples trigonometria a nível do ensino secundário.

Os radioastrônomos sabem que SS Cygni emite ondas de rádio durante as suas explosões, por isso fizeram as suas observações após receberem relatos de astrônomos amadores de que uma erupção estava ocorrendo. Observaram o objeto durante estes eventos e entre 2010 e 2012.

A diferença nas medições da distância no visível com o Hubble e no rádio pode ter várias causas, dizem os cientistas. As observações no rádio foram feitas contra um fundo de objetos bem além da nossa própria Via Láctea, enquanto as observações do Hubble usaram estrelas da nossa Galáxia como pontos de referência. Os objetos mais distantes proporcionam uma melhor e mais estável referência. As observações no rádio, acrescentam, são também imunes a outras possíveis fontes de erro.

Descoberto em 1896, SS Cygni é um sistema binário popular entre os astrônomos amadores. De acordo com a Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis, desde a sua descoberta nunca nenhuma erupção deixou de ser observada. Já foram registada quase meio milhão de vezes, e as variações no seu brilho cuidadosamente seguidas, o que o torna num dos objetos mais intensamente estudados do século passado.