As supergigantes vermelhas são uma classe de estrelas que terminam suas vidas em explosões de supernovas. Seus ciclos de vida não são totalmente compreendidos, em parte devido a dificuldades em medir sua temperatura. Pela primeira vez, os astrônomos desenvolveram um método preciso para determinar a temperatura da superfície das supergigantes vermelhas.
As estrelas têm tamanhos, massas e composições muito diferentes. Nosso Sol é considerado um espécime relativamente pequeno, especialmente se comparado a algo como Betelgeuse, conhecida como supergigante vermelha. As supergigantes vermelhas são estrelas com uma massa nove vezes maior que a do nosso Sol, e toda essa massa significa que, quando morrem, o fazem com extrema violência em uma enorme explosão conhecida como supernova, especificamente o chamado Tipo-II.
As supernovas do tipo II semeiam o espaço com os elementos necessários para a vida, então os pesquisadores estão ansiosos para aprender mais sobre elas. Atualmente, não há como prever com precisão as explosões de supernovas. Uma peça desse quebra-cabeça é entender a natureza das supergigantes vermelhas que precedem as supernovas.
Apesar do fato de supergigantes vermelhas serem extremamente brilhantes e visíveis a grandes distâncias, é difícil determinar suas propriedades importantes, incluindo sua temperatura. Isso se deve à estrutura complexa de suas atmosferas superiores, o que leva a inconsistências nas medições de temperatura que podem funcionar com outros tipos de estrelas.
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“Para medir a temperatura das supergigantes vermelhas, precisávamos encontrar uma propriedade visível ou espectral que não fosse afetada por suas complexas atmosferas superiores”, disseram os pesquisadores. “As características químicas conhecidas como linhas de absorção eram candidatas ideais, mas não havia uma única linha que mostrasse apenas a temperatura. No entanto, observando a proporção de duas linhas diferentes, mas relacionadas - linhas de ferro - descobrimos que essa proporção está relacionada à temperatura. E aconteceu de forma consistente e previsível."
Especialistas observaram estrelas candidatas usando o instrumento WINERED, que pertence a telescópios para medir as propriedades espectrais de objetos distantes. Eles mediram as linhas de absorção de ferro e calcularam as distâncias para estimar as temperaturas correspondentes das estrelas. Combinando essas temperaturas com medições precisas de distância obtidas pelo observatório espacial Gaia da Agência Espacial Européia, os pesquisadores calcularam as luminosidades das estrelas, ou potências, e descobriram que seus resultados eram consistentes com a teoria.
"Ainda temos muito a aprender sobre os objetos e fenômenos mais recentes e relacionados, mas achamos que este estudo ajudará os astrônomos a preencher algumas das lacunas", disseram os astrônomos. "A estrela gigante Betelgeuse pode se tornar uma supernova durante nossa vida. Em 2019 e 2020, diminuiu inesperadamente. Seria ótimo se pudéssemos prever se e quando se tornaria uma supernova."
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