gov-civil-vilareal.ptO Sol está rodeado por milhões de estrelas binárias!
>O Sol gira em torno de sua órbita galáctica sozinho, uma viagem solo pelo espaço.
Mas, para metade das estrelas da Via Láctea, esse não é o caso. Eles existem com um companheiro, uma dupla viajando pelo cosmos juntos. Preso pela gravidade, estes estrelas binárias vêm em uma variedade desconcertante de características e, de muitas maneiras, são a chave para a compreensão do cosmos.
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E agora sabemos há bem mais de um milhão deles dentro de cerca de 3.000 anos-luz do Sol .
Isso se deve ao observatório de Gaia e a uma equipe dedicada de astrônomos que selecionou o enorme estoque de dados que gerou.
Um mapa artístico da Via Láctea, com um círculo de 3.000 anos-luz de raio centrado no Sol. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Robert Hurt (SSC-Caltech) / Phil Plait (anotação)
Gaia é uma missão da Agência Espacial Européia que orbita o Sol em uma posição estável a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra. Sua missão é medir as posições, movimentos, cores e outras características de mais quase dois bilhões de estrelas na galáxia. É isso. Não especifica para que tipo de estrela olhar (a não ser que tenha que ser brilhante o suficiente para ver) ou detalha para responder a uma pergunta específica.
Em vez disso, a ideia é criar um vasto banco de dados de estrelas e seus parâmetros físicos para que os astrônomos, por mais imaginativos que sejam, possam analisá-lo para encontrar as respostas às suas dúvidas.
Uma pergunta é, quantos estrelas binárias existem que podemos encontrar usando dados Gaia? E uma vez que tenhamos isso em mãos, o que podemos aprender sobre eles e as estrelas em geral a partir dos dados?
E foi isso que a equipe de astrônomos fez . Para encontrar binários, eles procuraram pares de estrelas que estivessem à mesma distância da Terra (usando paralaxe , a mudança aparente na posição de uma estrela ao longo do tempo conforme Gaia orbita o Sol) e se movendo na mesma direção com a mesma velocidade - o que chamamos movimento adequado . Todas as estrelas que podemos ver orbitam o centro da Via Láctea e, com o tempo, sua posição no céu muda devido a esse movimento. Gaia pode medir mudanças extremamente pequenas na posição de uma estrela, produzindo medições bastante decentes para uns até 3.000 anos-luz.
Para se certificar de que tinham binários verdadeiros e não alinhamentos casuais entre estrelas a distâncias diferentes de nós, eles passaram por uma série de filtros de dados, eliminando a lista. Por exemplo, duas estrelas que estavam muito distantes uma da outra para serem ligadas uma à outra por meio da gravidade foram lançadas, assim como estrelas em clusters ou parte de um sistema de estrelas triplas.
No final, eles não podem eliminar totalmente os alinhamentos aleatórios, mas podem mostrar estatisticamente que são muito poucos em seu catálogo final.
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Os resultados?
Imagem do Hubble de uma das estrelas binárias mais próximas do Sol: Sirius A (centro) e sua anã branca companheira B (no canto inferior esquerdo); A é aproximadamente 10.000 vezes mais brilhante. Crédito: NASA, ESA, H. Bond (STScI) e M. Barstow (University of Leicester
Eles descobriram 1,26 milhão de estrelas que têm 90% de chance de serem binárias vinculadas ou, se aumentarem a chance para 99%, 1,1 milhão de estrelas. De qualquer forma, bem mais de meio milhão de sistemas binários dentro de 3.000 anos-luz do sol.
Esse resultado imediato é surpreendente. O sistema estelar mais próximo, Alpha Centauri, está a mais de 4 anos-luz de distância. Isso faz parecer que não há muitas estrelas perto do Sol, mas esse número aumenta com o cubo da distância que você está olhando - lembre-se, o volume de uma esfera é 4/3 x pi x raio3, e é esse raio cúbico que domina. Observe 40 anos-luz e haverá mil estrelas. Dentro de 400 anos-luz, há um milhão.
Em 3.000 anos-luz, deve haver cerca de 400 milhões de estrelas*! A maioria é muito fraca para Gaia ver, no entanto. Mas dos que pode, mais de um milhão estão em relacionamentos de compromisso com outra estrela.
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![As duas estrelas do sistema binário [BHB2007] 11 estão em processo de formação, extraindo material do disco que as circunda por meio de um par de filamentos, enrolados devido ao movimento das estrelas em torno uma da outra. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Alves et al.](https://gov-civil-vilareal.pt/img/binary-stars/0B/die-sonne-ist-von-millionen-von-doppelsternen-umgeben-3.jpg)
As duas estrelas do sistema binário [BHB2007] 11 estão em processo de formação, extraindo material do disco que as circunda por meio de um par de filamentos, enrolados devido ao movimento das estrelas em torno uma da outra. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Alves et al.
As estatísticas: Destes binários, 900.000 sistemas tinham ambas as estrelas neles sendo estrelas como o Sol, fundindo hidrogênio em hélio em seus núcleos, o que chamamos de estrelas da sequência principal . 16.000 estavam em um sistema com uma estrela da sequência principal e uma anã branca, o núcleo quente de uma estrela exposta ao espaço depois que a estrela morre. 1.400 estavam em um sistema anã branca / anã branca (geralmente chamado de sistema degenerado duplo ), 10.000 sistemas tinham uma estrela sendo gigante - chegando ao fim de sua vida e inchando enormemente - e 130 eram ambas estrelas gigantes. 13.000 eram sistemas com estrelas subgigantes, onde a estrela está apenas começando a usar seu combustível e está a caminho de se tornar gigante.
Esses números são extremamente úteis para os astrônomos. As estrelas em binários se formam juntas a partir da mesma nuvem de gás, portanto, têm a mesma idade e composição. Isso ajuda a eliminar fatores de confusão ao tentar descobrir outras características. A órbita de cada um dá a você suas massas. As anãs brancas têm uma taxa de resfriamento bem conhecida, então podemos obter suas idades também (o menor número que viram nos dados de Gaia foi superior a 10 bilhão anos, uma grande fração da idade do Universo). Observar os subgigantes e gigantes nesses sistemas também nos mostra como eles evoluem com o tempo.
Obra de arte retratando um segundo sol, um companheiro binário do Sol que pode ter existido bilhões de anos atrás. Crédito: M. Weiss
Provavelmente é apenas uma coincidência que o Sol não seja binário. Algumas estrelas são, outras não. Nós encontramos muitos exoplanetas em sistemas binários, orbitando uma estrela ou ambas, então não é como se estrelas únicas fossem as únicas com planetas. Porém, quanto mais sabemos sobre estrelas binárias, mais informada será a nossa compreensão da forma como os planetas se formam.
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E, para ser honesto, não sabemos ao certo se o Sol sempre foi solo. É possível que já tenha feito parte de um sistema binário . Então, novamente, aprender mais sobre eles nos ajudará a entender melhor o Sol, o que significa nos conhecer melhor.
Binários ou não binários, eles são todas estrelas, vale a pena aprender e entendê-los como são. Talvez haja uma lição mais geral aí também.
* A galáxia é um disco plano, então em torno dessa distância a geometria fica mais complicada do que usar a distância ao cubo e o número aumenta mais como a distância ao quadrado.
