Nota de Imprensa

Astrónomos obtêm a primeira imagem de grande plano de uma estrela fora da nossa Galáxia

21 de Novembro de 2024

“Pela primeira vez, conseguimos obter uma imagem de grande plano de uma estrela moribunda numa galáxia que não a nossa Via Láctea”, afirma Keiichi Ohnaka, astrofísico da Universidade Andrés Bello, no Chile. A estrela WOH G64 situa-se a uns impressionantes 160 000 anos-luz de distância da Terra, mas ainda assim foi possível obter-se uma imagem sua extremamente nítida, graças à elevada resolução atingida pelo Interferómetro do Very Large Telescope (VLTI), do Observatório Europeu do Sul (ESO). As novas observações revelam que esta estrela se encontra a expelir gás e poeira, estando nas últimas fases de vida antes de explodir sob a forma de supernova.

“Descobrimos um casulo em forma de ovo a rodear a estrela”, diz Ohnaka, o autor principal do estudo que relata estas observações e que foi publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. “Isso deixou-nos muito entusiasmados porque pode estar relacionado com a drástica ejeção de material por parte da estrela moribunda antes da sua explosão sob a forma de uma supernova.”

Embora os astrónomos tenham obtido cerca de várias dezenas de imagens de grande plano de estrelas na nossa Galáxia, revelando assim as suas propriedades, existem inúmeras estrelas noutras galáxias tão distantes que observá-las em pormenor tem-se revelado extremamente difícil, pelo menos até agora.

A estrela recentemente observada, WOH G64, situa-se na Grande Nuvem de Magalhães, uma das galáxias anãs que orbitam a Via Láctea, e os astrónomos sabem da sua existência desde há décadas. Com um tamanho de cerca de duas mil vezes superior ao do nosso Sol, a WOH G64 está classificada como uma estrela supergigante vermelha.

Há muito tempo que a equipa de Ohnaka que se interessa por esta estrela gigante. Em 2005 e 2007, a equipa de investigadores utilizou o VLTI do ESO no deserto chileno do Atacama, para aprender mais sobre as caraterísticas da estrela, tendo continuado a estudá-la nos anos seguintes. No entanto, obter uma imagem real da estrela revelava-se difícil.

Com o desenvolvimento de um dos instrumentos de segunda geração do VLTI, o GRAVITY, a equipa viu surgir a sua oportunidade de obter um imagem desta estrela. Ao comparar os novos resultados com observações anteriores da WOH G64, os investigadores ficaram surpreendidos ao descobrir que a estrela se foi tornando cada vez mais ténue ao longo da última década.

“Descobrimos que a estrela tem estado a sofrer uma mudança significativa nos últimos 10 anos, o que nos dá uma oportunidade rara de testemunhar a vida de uma estrela em tempo real”, diz Gerd Weigelt, professor de astronomia no Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bona, na Alemanha, e coautor deste estudo. Na fase final da sua vida, as supergigantes vermelhas como a WOH G64 libertam as suas camadas exteriores de gás e poeira, num processo que pode durar milhares de anos. “Esta estrela é uma das mais extremas do seu género e qualquer mudança drástica pode aproximá-la de um fim explosivo”, acrescenta o coautor Jacco van Loon, Diretor do Observatório Keele da Universidade de Keele, no Reino Unido, que observa a WOH G64 desde a década de 1990.

A equipa pensa que este material perdido pode ser igualmente responsável pelo escurecimento da estrela e pela forma invulgar apresentada pelo casulo de poeira que a rodeia. A nova imagem mostra que o casulo está esticado, o que surpreendeu os cientistas, que esperavam uma forma diferente com base em observações anteriores e modelos de computador. A equipa acredita que a forma em ovo do casulo pode ser explicada pela ejeção das camadas exteriores da estrela ou pela influência de uma estrela companheira ainda por descobrir.

À medida que a WOH G64 se torna cada vez mais ténue, obter outras imagens de grande plano é cada vez mais difícil, mesmo com o VLTI. No entanto, as atualizações planeadas para a instrumentação do telescópio, como o futuro GRAVITY+, prometem mudar isto em breve. “Observações de seguimento semelhantes com instrumentos do ESO serão importantes para compreendermos o que se está a passar com esta estrela”, conclui Ohnaka.

Informações adicionais

O Interferómetro do Very Large Telescope do ESO combina a radiação colectada pelos telescópios do Very Large Telescope (VLT) do ESO, quer os quatro Telescópios Principais de 8 metros quer os quatro Telescópios Auxiliares mais pequenos, criando imagens extremamente detalhadas do cosmos, o que torna o VLTI um telescópio “virtual” com uma resolução equivalente à distância máxima entre os telescópios individuais do conjunto utilizado. Este processo é bastante complexo, necessitando por isso de instrumentos especialmente preparados para tal. Em 2005 e 2007, a equipa de Ohnaka teve acesso à primeira geração destes instrumentos na forma do MIDI. Embora impressionantes para a época, as observações com o MIDI apenas combinavam a luz de dois telescópios. Agora, os investigadores têm acesso ao GRAVITY, um instrumento de segunda geração capaz de capturar e combinar a luz colectada por quatro telescópios. A sua sensibilidade e resolução melhoradas tornaram possível obter imagens detalhadas da WOH G64. O GRAVITY+ é uma atualização planeada do GRAVITY que será capaz de tirar partido das diferentes atualizações tecnológicas realizadas no VLTI e no VLT. Deste modo, o VLTI poderá observar objetos mais ténues e mais distantes do que nunca.

Este trabalho de investigação foi descrito num artigo científico publicado na revista da especialidade Astronomy and Astrophysics (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451820).

A equipa é composta por: K. Ohnaka (Instituto de Astrofísica, Departamento de Física y Astronomía, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andrés Bello, Chile), K.-H. Hofmann (Instituto Max Planck de Radioastronomia, Bona, Alemanha [MPIfR]), G. Weigelt (MPIfR), J. Th. van Loon (Lennard-Jones Laboratories, Keele University, Reino Unido), D. Schertl (MPIfR), S. R. Goldman (Space Telescope Science Institute, Baltimore, EUA).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, Chéquia, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
Tel: +56-9522 39623
Email: k1.ohnaka@gmail.com

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Max Planck Institute for Radio Astronomy
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 243
Email: gweigelt@mpifr-bonn.mpg.de

Jacco van Loon
Keele University
Keele, UK
Tel: +44 1782 733331
Email: j.t.van.loon@keele.ac.uk

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2417, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.