Se o Sol tem uma vizinhança estelar, ela pode ser utilmente definida como uma esfera de 20 parsec (65 anos-luz) centrada em nossa estrela. Os astrônomos têm catalogado ativamente a população estelar na vizinhança por décadas, mas não tem sido fácil, pois muitas estrelas são pequenas e fracas.
Mesmo com todos os desafios inerentes ao esforço, os astrónomos têm feito progressos constantes. Agora temos um catálogo completo?
Num novo artigo publicado na Research Notes of the American Astronomical Society, dois investigadores do Instituto Leibniz de Astrofísica em Potsdam, Alemanha, tentam compreender quão completo ou incompleto é o nosso catálogo da vizinhança estelar. O artigo é intitulado “Finalmente conhecemos todos os vizinhos estelares e subestelares dentro de 10% por cento do Sol?”Os autores são Ralf-Dieter Scholz e Alexey Mints.
Se todas as estrelas brilhassem tão intensamente como as estrelas da sequência principal como o nosso Sol, seria fácil catalogar as estrelas da nossa vizinhança. Mas eles não o fazem. Algumas são tão pequenas e escuras que são consideradas estrelas fracassadas. Nós as chamamos de anãs marrons ou objetos subestelares.
Quando olhamos para o céu noturno a olho nu, a nossa visão é dominada por estrelas da sequência principal e estrelas gigantes, muitas das quais estão muito além da nossa vizinhança estelar. Muitas estrelas são muito escuras para serem vistas, como as anãs vermelhas e as anãs marrons. Na verdade, Ao lado de Centaurouma anã vermelha e nossa vizinha mais próxima, só foi descoberta no início do século XX.
Nos primórdios da astronomia, as medições dos movimentos próprios mostraram que algumas estrelas que parecem fixas no lugar estão mais próximas do que outras estrelas. Todas as estrelas se movem e têm movimento próprio; só que nem sempre é perceptível durante uma única vida. Alto movimento adequado levantamentos de estrelas levaram à seleção de certas estrelas para medições de sua paralaxe, o que ajudou a localizar corretamente mais estrelas no espaço. Então, no início do século 20, à medida que a astronomia e a fotografia eram usadas em conjunto, a fotografia astrometria desencadeou uma onda de descobertas dos nossos vizinhos solares. Esses esforços mostraram que os nossos vizinhos mais próximos são anãs vermelhas (anãs M).
Na década de 1990, à medida que a tecnologia avançava, pesquisas infravermelhas do céu encontraram mais estrelas escuras. “Uma segunda onda de descobertas começou no final da década de 1990, com o avanço das pesquisas infravermelhas do céu”, escrevem os autores. Missões como a Pesquisa All-Sky de dois mícrons (2MASS) deu-nos uma visão nova e sem precedentes do céu. Encontrou M anãs, anãs marrons e objetos subestelares como os tipos L, T e Y, e até mesmo planetas menores no Sistema Solar. (As definições de anãs marrons e outros objetos subestelares se sobrepõem.) No ano 2.000, o Pesquisa Digital do Céu Sloan ficou online, fortalecendo nosso catálogo do céu.
Em 1997, Henry et al. publicou um importante artigo sobre a vizinhança solar intitulado “A vizinhança solar IV: descoberta da vigésima estrela mais próxima.“Isso mostrou que a descoberta de LHS 1565, a cerca de 3,7 por cento da Terra, representou problemas para o nosso censo da vizinhança. “É classificado como o vigésimo sistema estelar mais próximo e sublinha a incompletude da amostra de estrelas próximas, particularmente para objetos próximos do final da sequência principal,” Henry et al. escreveu. “Ironicamente, esta modesta anã vermelha fornece um lembrete chocante de quanto ainda temos que aprender até mesmo sobre os nossos vizinhos estelares mais próximos.”
Desde cerca de 1997, houve uma explosão de descobertas de estrelas dentro da vizinhança do Sol. Os autores dizem que elas parecem ter preenchido as lacunas em nossa vizinhança de 10 pc. Mas parte do conhecimento ainda era baseado em duas suposições. A primeira era que a pesquisa até 5 parsecs estava completa, e a segunda era que a densidade era uniforme até 10 parsecs. “A primeira delas não é verdadeira, e a segunda está em questão”, escrevem os autores.
Onde isso nos deixa? Até 90 sistemas estelares ainda podem estar faltando.
“Usando todos os vizinhos, as funções de luminosidade e massa e a relação entre o número de estrelas e anãs marrons (BD) podem ser estudadas”, afirmam os autores. Os astrônomos não entendem completamente a proporção entre anãs marrons e outras estrelas, mas dois artigos recentes (1,2), em particular, continuaram o trabalho para melhor compreender e catalogar os membros obscuros da nossa vizinhança estelar.
No início deste ano, Kirkpatrick et al. publicou um estudo afirmando que um levantamento completo de estrelas próximas é possível, em grande parte graças a Gaia dados. Eles encontraram 462 objetos (incluindo o Sol) em 339 sistemas em um raio de 10 pc. do sol.
Em trabalhos anteriores, os autores deste novo artigo adicionaram mais 16 estrelas à lista. Estas eram anãs M tardias, algumas das estrelas mais frias e escuras da sequência principal e anãs marrons. Eles também descobriram uma nova anã branca companheira de uma anã M existente.
Mas quão completa é esta pesquisa mais recente?
O problema reside na dificuldade de detectar estrelas escuras como anãs marrons e anãs M tardias. Quanto mais olhamos, mais difíceis são de detectar. Eles também são mais difíceis de detectar na direção do plano galáctico.
Os autores dizem que provavelmente ainda faltam 93 sistemas estelares em nosso catálogo estelar vizinho, “…correspondendo a um déficit de ?21,5%”, escrevem eles. Em termos de estrelas individuais, não é muito melhor: “…138 objetos desaparecidos correspondendo a um défice de?23,0%”, escrevem eles.
Eles dividiram ainda mais em tipos de estrelas individuais. Provavelmente estamos perdendo 28,1% das estrelas AFGK, -31% das anãs brancas e 27,8% das anãs M. Há também um déficit maior para as anãs M tardias. Estes défices são superiores ao esperado. O que isso significa?
“Os déficits estimados de sistemas e objetos individuais dentro de 10% excedem as expectativas, em particular para as conhecidas estrelas AFGK”, escrevem os autores. Eles concluem que a suposição geral de uma densidade estelar constante na vizinhança solar está incorreta. Dizem que as flutuações de densidade em pequena escala podem explicar, pelo menos parcialmente, os défices.
“Nossas estimativas estatísticas mostram que a probabilidade dessas discrepâncias serem causadas por flutuações aleatórias é de cerca de 40%”, concluem os autores.
Claramente temos mais trabalho a fazer.
