Datar com precisão uma estrela pode ter consequências importantes para a compreensão da evolução estelar e de qualquer exoplaneta em círculo. Mas é uma das situações mais difíceis da astronomia, com apenas algumas técnicas existentes.
Um método é encontrar uma estrela com elementos radioativos como urânio e tório, cujas meias-vidas são conhecidas e podem ser usadas para datar a estrela com certeza. Acredita-se que apenas 5% das estrelas tenham uma assinatura química.
Outro método é procurar uma relação entre a idade de uma estrela e seus 'metais', a gíria do astrônomo para todos os elementos mais pesados que o hélio. Ao longo da história cósmica, o ciclo de nascimento e morte de estrelas produziu e dispersou constantemente elementos mais pesados, levando a novas gerações de estrelas mais semeadas com metais do que a geração anterior. Mas as incertezas aqui são enormes.
As pesquisas mais recentes estão fornecendo uma nova técnica, mostrando que os protoestrelas podem ser facilmente datados medindo as vibrações acústicas - ondas sonoras - que emitem.
Estrelas nascem no fundo de nuvens moleculares gigantes de gás. A turbulência nessas nuvens dá origem a bolsas de gás e poeira com massa suficiente para colapsar sob sua própria contração gravitacional. À medida que cada nuvem - protoestrela - continua a colapsar, o núcleo fica mais quente, até que a temperatura seja suficiente o suficiente para iniciar a fusão nuclear e uma estrela completa.
Nosso Sol provavelmente levou cerca de 50 milhões de anos para amadurecer desde o início do colapso.
Os físicos teóricos há muito postulam que os protoestrelas vibram diferentemente das estrelas. Agora, Konstanze Zwintz, do Instituto de Astronomia de KU Leuven, e colegas testaram essa previsão.
A equipe estudou as vibrações de 34 protoestrelas no NGC 2264, todas com menos de 10 milhões de anos. Eles usaram o satélite canadense MOST, o satélite europeu CoRoT e instalações terrestres como o Observatório Europeu do Sul no Chile.
"Nossos dados mostram que as estrelas mais jovens vibram mais lentamente, enquanto as estrelas mais próximas da idade adulta vibram mais rápido", disse Zwintz em um comunicado à imprensa. "A massa de uma estrela tem um grande impacto no seu desenvolvimento: estrelas com uma massa menor evoluem mais lentamente. Estrelas pesadas crescem mais rápido e envelhecem mais rapidamente. ”
As vibrações de cada estrela são vistas indiretamente por suas sutis mudanças no brilho. Bolhas de gás quente e brilhante sobem à superfície da estrela e depois esfriam, escurecem e afundam em um circuito convectivo. Essa reviravolta causa pequenas alterações no brilho da estrela, revelando informações ocultas sobre as ondas sonoras no fundo.
Você pode realmente ouvir esse processo quando as curvas de luz estelares são convertidas em ondas sonoras. Abaixo está um vídeo dessas estrelas cantoras, produzido pela Nature no ano passado.
"Agora temos um modelo que mede com mais precisão a idade das estrelas jovens", disse Zwintz. "E agora também podemos subdividir jovens estrelas de acordo com suas várias fases da vida."
Os resultados foram publicados na Science.
