Esperamos que ao comprar nossos resultados com os de outros aglomerados estelares, aprendamos mais sobre a relação entre a rotação, a massa de uma estrela, sua idade e até mesmo a história de seus sistemas planetários – diz Luisa Rebull, pesquisadora do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e líder da pesquisa, cujos resultados foram relatados em três artigos publicados no periódico científico “Astronomical Journal”.
As estrelas do aglomerado das Plêiades executam piruetas frequentes. Esta “dança”, no entanto, está fora de sincronia, com cada astro girando a uma velocidade diferente. Agora, no entanto, o telescópio espacial Kepler mediu pela primeira vez a velocidade de rotação de boa parte das estrelas das Plêiades, informação que vai ajudar os astrônomos a melhor compreender a evolução das estrelas, assim como e onde planetas se formariam em torno delas.
Aglomerado estelar do tipo aberto, as Plêiades são os mais próximos e facilmente identificáveis objetos deste tipo no céu, a apenas cerca de 445 anos-luz de distância da Terra. Como boa parte dos aglomerados, suas estrelas têm aproximadamente a mesma composição e idade, o que faz deles verdadeiros laboratórios cósmicos para o estudo da evolução estelar. No caso das Plêiades, sua idade é estimada em aproximadamente 125 milhões de anos, “jovens adultas” que estariam numa fase de sua evolução em que provavelmente giram o mais rápido que o farão em toda sua existência.
À medida que as estrelas envelhecem, porém, sua velocidade de rotação diminui, “freada” pela intensa emissão de partículas carregadas, conhecida como “vento estelar” (no caso do nosso Sol, o mesmo fenômeno é chamado “vento solar”). E foi justamente em busca de mais detalhes sobre como este processo acontece que Rebull e colegas mergulharam nos dados do Kepler.
Lançado em 2009, o Kepler é um prolífico caçador de planetas extrassolares, isto é, que orbitam estrelas que não nosso Sol. Durante quatro anos, o telescópio espacial ficou fixamente apontado para uma pequena região do céu na direção das constelações de Cygnus (Cisne) e Lira, coalhada com cerca de 150 mil estrelas. Equipado com um fotômetro hipersensível, ele é capaz de detectar as ínfimas variações no brilho das estrelas que observa provocadas pela passagem de um planeta entre elas e a Terra de nosso ponto de vista, fenômeno conhecido na astronomia como “trânsito”, tendo revelado mais de 5 mil candidatos aos também conhecidos como exoplanetas, dos quais centenas foram confirmados nos últimos anos.
Sucessivas falhas em dois dos quatro giroscópios que possibilitavam ao Kepler manter o “olhar” fixo na região do céu que estudava, no entanto, encurtaram sua missão principal, encerrada em maio de 2013. Depois de muito trabalho, porém, os cientistas da Nasa conseguiram recuperar pelo menos parte da sua capacidade de fazer descobertas científicas, dando início, em maio de 2014, à chamada missão K2. E foi justamente ao longo desta segunda missão que foram feitas as observações das Plêiades.
Graças ao seu amplo campo de visão, o Kepler acompanhou o comportamento de cerca de mil estrelas do aglomerado ao longo de 72 dias. Neste período, o telescópio espacial acumulou informações que permitiram medir a velocidade de rotação de mais de 750 delas, incluindo cerca de 500 das estrelas de menor massa, tamanho e brilho das Plêiades cujo giro não pode ser detectado pelos atuais instrumentos em terra. E ele fez isso usando exatamente a mesma capacidade que o tornou tão bem-sucedido caçador de planetas. Neste caso, no entanto, as pequenas mudanças no brilho das estrelas do aglomerado resultam das sucessivas passagens na superfície visível dos astros das manchas estelares, o equivalente às manchas solares em nosso Sol. À medida que estas manchas entram e saem do campo de visão do Kepler, o brilho das estrelas varia, oferecendo um parâmetro para medir sua velocidade de rotação.
As observações do Kepler revelaram então um padrão: quanto mais maciça a estrela, menor sua velocidade de rotação. Enquanto as gigantes e quentes estrelas azuis do aglomerado completam um giro a cada um a 11 dias, muitas das estrelas menores e de baixa massa executam sua pirueta em menos de 24 horas (a título de comparação, nosso Sol, uma estrela anã amarela de “meia idade”, leva entre 24 e 26 dias para realizar um giro completo). Nas Plêiades, esta população de estrelas menores tem massas que vão desde um pouco maior a apenas 10% do Sol.
- No “balé” das Plêiades, vemos que as rotadoras lentas tendem a ser as estrelas mais maciças, enquanto que as que giram rápido são estrelas muito leves.
Segundo os cientistas, a explicação para esta diferença estaria na própria estrutura interna das estrelas. Nos astros maiores, seus enormes núcleos são envoltos por uma fina camada de material estelar em processo de convecção, movimento circular similar ao que vemos num panela de água fervente. Já as estrelas menores consistem quase inteiramente de regiões convectivas turbulentas. Assim, à medida que as estrelas envelhecem, o mecanismo magnético que freia seu giro reduz mais a velocidade da fina camada externa dos astros maiores do que as relativamente mais grossas e turbulentas camadas externas dos menores
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