Existe algum mistério histórico em torno da estrela Theta Eridani. Ptolomeu No século II d.C. e Al-Sufi Em 964 DC ambos registraram Theta Eridani como uma das treze estrelas mais brilhantes do céu. Hiparco O mesmo poderia ser dito. Mas há um problema. Para ser um dos treze mais brilhantes, teria que ser muito mais brilhante do que é hoje.
Theta Eridani é um sistema estelar a cerca de 167 anos-luz de distância. Embora os astrônomos antigos pensassem que era uma estrela única, o astrônomo italiano Giuseppe Piazzi a resolveu como binária em 1814. Theta 1 Eridani é a estrela primária e Theta 2 Eridani é a secundária. Mas observações modernas com telescópios poderosos revelaram que Theta 1 Eridani é na verdade um binário muito compacto e, juntos, são chamados Theta Eridani A (primário histórico) e Ab (seu companheiro próximo). Portanto, Theta Eridani é na verdade um sistema estelar triplo, e esse fato é a chave para a compreensão de seu fenômeno milenar de brilho transitório.
Theta Eridani é uma estrela V=2,9, onde V é visual. Os astrônomos medem o brilho das estrelas de várias maneiras, e a escala visual imita o que o olho humano vê. A escala de magnitude visual é inversa e logarítmica, então o Sol, por exemplo, é um V = -26,74 completo. Sirius, a estrela mais brilhante do céu além do Sol, é V = -1,46.
Theta Eridani nunca foi tão brilhante quanto Sirius, mas foi significativamente mais brilhante do que é agora, com base nos escritos de Ptolomeu e al-Sufi. Exatamente quão brilhante era e como chegou a esse brilho é o assunto de um novo artigo. Seu título é “A estrela brilhante esquecida: Theta Eridani como um transitório milenar observado por Hiparco, Ptolomeu e Al-Sufi,” e está disponível em arxiv.org. Os autores são Idel Weisberg e Boaz Katz, o primeiro pesquisador independente e o último no Departamento de Física de Partículas e Astrofísica do Instituto Weizmann de Ciência em Israel.
“Theta Eridani foi listada por Ptolomeu em 137 DC e al-Sufi em 964 DC entre as treze estrelas mais brilhantes em seu céu noturno (visível), também relatada como uma estrela particularmente brilhante por Hiparco por volta de 129 AC”, escreveram os autores. “Isto contrasta fortemente com a sua luminosidade moderna e relativamente modesta V = 2,9. A discrepância com observações antigas tem sido uma questão de debate há mais de um século.”
*Theta Eridanus orbita vermelho na constelação de Eridanus após um rio grego mitológico. Crédito da imagem: Eridanus_constellation_map.png Por: Torsten Brongertrabalho derivado: Kxx (talk) – Eridanus_constellation_map.png, CC BY-SA 3.0,
Os autores calculam que a luminosidade antiga de Theta Eridani era V ≈ 0,2, em comparação com sua atual V = 2,9. “Entre as ∼1000 estrelas do Almagesto, a diferença entre as suas magnitudes visuais históricas e modernas é ΔV∼2,7”, escrevem os autores, citando o trabalho de Ptolomeu do século II sobre estrelas e planetas. Como a escala é logarítmica, isso significa que Theta Eridani era 12 vezes mais brilhante do que é agora.
Neste trabalho, os autores usaram dados interferométricos, espectroscópicos e fotométricos de vários observatórios e telescópios para determinar os parâmetros orbitais, raios e massa do binário interno próximo em Theta Eridani Aa+Ab. Eles descobriram que é um binário excêntrico próximo com um semi-eixo maior estreito de au = 0,083. É menos de 1/10 da distância entre a Terra e o Sol. A órbita é ligeiramente elíptica, com uma excentricidade orbital de 0,105. Ambas as estrelas têm massas intermediárias e são ligeiramente maiores e mais quentes que o Sol. Aa tem cerca de 2,3 massas solares, enquanto Ab tem cerca de 2,2 massas solares, então eles são quase gêmeos.
Todas estas medições explicam o que aconteceu com Theta Eridani cerca de 1.000 a 2.000 anos atrás, conforme registrado por Ptolomeu e al-Sufi. Seu brilho transitório foi resultado desses fatores, que os autores chamaram de “um notável conjunto de parâmetros estelares”.
“O brilho histórico de Theta Eridani deveu-se a transientes milenares impulsionados pela drenagem de energia orbital durante uma fase de “envelope normal” de longa duração”, explicam os pesquisadores. “A fim de explorar um possível mecanismo para o transitório, notamos dois outros fatos tentadores sobre o binário. O primeiro é que o Aa primário está perto de preencher o lóbulo de Roche.”
No geral, isto mostra um quadro onde a estrela primária preenche o seu lóbulo Roche, desencadeando a transferência de massa para a estrela mais jovem. Isto libera energia orbital que aumenta o brilho da estrela ao longo de muitos séculos. Agora, o sistema acalmou-se e instalou-se na sua configuração menos excêntrica.
*Este desenho simples mostra uma estrela binária e o lóbulo de Roche. A estrela mais massiva à esquerda preenche o seu lóbulo Roche. Quando isto acontece, o material pode transbordar dos lóbulos, criando um envelope geral que aumenta o brilho da estrela. Crédito da imagem: Philip D. By Hall – Trabalho próprio, CC BY-SA 4.0,
“Também descobrimos que o primário está num estágio particular de sua evolução, onde acabou de terminar a queima do hidrogênio central”, escrevem os autores. Este fato se encaixa perfeitamente na narrativa. Quando uma grande estrela termina de queimar o hidrogênio do núcleo, ela se torna uma gigante vermelha. Não aquece, mas expande. E com maior área de superfície vem maior brilho.
Se aconteceu com Theta Eridani, provavelmente aconteceu em outro lugar. Na verdade, pode ser bastante comum em binários fechados.
“A descoberta e caracterização de mais sistemas binários submetidos a tais processos em levantamentos fotométricos modernos tem o potencial de compreender melhor o que pode ser uma fase onipresente, de curta duração, mas decisiva na evolução dos binários próximos”, concluem os autores.
