Os astrónomos capturaram, pela primeira vez, imagens de uma estrela – sem ser o Sol – com detalhe suficiente para acompanhar o movimento do gás borbulhante à sua superfície, anunciou esta quarta-feira o Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês).

As imagens da estrela R Doradus, uma gigante vermelha, foram obtidas com o radiotelescópio Alma (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) em Julho e Agosto de 2023 e mostram “bolhas gigantes de gás quente, 75 vezes maiores do que o Sol, que aparecem à superfície e se afundam no interior da estrela mais depressa do que o esperado”, destaca o ESO em comunicado.

“Trata-se da primeira vez que vemos desta maneira a superfície borbulhante de uma verdadeira estrela”, explica, em comunicado, Wouter Vlemmings, professor na Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, e autor principal do estudo, publicado esta quarta-feira na revista Nature, que descreve a descoberta. “Na realidade, não esperávamos que os dados tivessem uma tal qualidade que nos possibilitasse ver tantos detalhes da convecção a ocorrer na superfície estelar.”

Importa salientar que tinham sido já observadas com pormenor bolhas de convecção na superfície de estrelas. No entanto, as novas observações do Alma registam o movimento das bolhas de uma forma que não era possível até agora.

Como um candeeiro de lava

É através da fusão nuclear que as estrelas produzem energia nos seus núcleos – energia essa que pode ser transportada para a superfície da estrela por enormes bolhas de gás quente que, depois, arrefecem e se afundam, “um pouco como um candeeiro de lava”, explica o ESO. Esse processo de mistura – ao qual se dá o nome de “convecção” – leva à distribuição dos elementos pesados formados no núcleo, como o carbono e o azoto, por toda a estrela. Acredita-se que este mesmo fenómeno possa ser responsável pelos ventos estelares que transportam estes elementos para o cosmos – onde, depois, são reutilizados para formar novas estrelas e planetas.

Até agora, destaca o comunicado do ESO, “os movimentos de convecção nunca tinham sido observados em pormenor noutras estrelas que não o Sol”. Foi aqui que entrou o Alma, que possibilitou à equipa obter imagens de alta resolução da superfície de R Doradus ao longo de um mês.

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A R Doradus é uma estrela gigante vermelha, com um diâmetro cerca de 350 vezes superior ao do Sol, localizada a aproximadamente 180 anos-luz de distância da Terra, na constelação do Espadarte. Já a sua massa é idêntica à do Sol, o que significa que R Doradus é provavelmente muito semelhante a como será o nosso Sol daqui a cinco mil milhões de anos, quando se transformar numa gigante vermelha.

“É a convecção que cria a estrutura granular que vemos na superfície do nosso Sol, mas que é tão difícil de ver noutras estrelas”, acrescenta, em comunicado, Theo Khouri, investigador da Universidade de Tecnologia Chalmers e co-autor deste estudo. “Com o Alma, conseguimos agora não só ver directamente grânulos convectivos — com um tamanho 75 vezes superior ao do nosso Sol —, mas também medir, pela primeira vez, a velocidade a que se movem.”

Segundo o comunicado do ESO, os grânulos da R Doradus parecem mover-se num circuito com a duração de um mês, o que corresponde a uma velocidade maior do que aquela que os cientistas esperavam, tendo por base a maneira como a convecção funciona no Sol. “Ainda não sabemos qual é a razão desta diferença, mas parece que a convecção muda à medida que a estrela envelhece, de formas que ainda não compreendemos”, comenta Vlemmings.

Observações como as agora feitas da R Doradus ajudam os investigadores a compreender melhor como é que estrelas como o Sol se comportam, mesmo quando se transformam em objectos tão frios, grandes e borbulhantes como é o caso da R Doradus.

“É fantástico podermos agora capturar directamente os detalhes da superfície de estrelas tão distantes e observar fenómenos físicos que até agora só eram observados sobretudo no nosso Sol”, conclui Behzad Bojnodi Arbab, estudante de doutoramento da Chalmers, que também participou no estudo.