Os astrônomos desenvolveram uma técnica poderosa para identificar manchas estelares, de acordo com pesquisa apresentada este mês na 241ª reunião da American Astronomical Society.

Nosso sol às vezes é pontilhado de manchas solares, regiões frias e escuras na superfície estelar geradas por fortes campos magnéticos , que suprimem os movimentos agitados e impedem o livre escape da luz. Em outras estrelas, esses fenômenos são chamados de manchas estelares, disse Lyra Cao, principal autora do estudo e estudante de pós-graduação em astronomia na Ohio State University.

“Nosso estudo é o primeiro a caracterizar com precisão a mancha das estrelas e usá-lo para testar diretamente as teorias do magnetismo estelar”, disse Cao. "Esta técnica é tão precisa e amplamente aplicável que pode se tornar uma nova ferramenta poderosa no estudo da física estelar."

O uso da técnica em breve permitirá que Cao e seus colegas liberem um catálogo de medições de manchas estelares e campos magnéticos para mais de 700.000 estrelas – aumentando o número dessas medições disponíveis para os cientistas em três ordens de magnitude.

Desde que as manchas solares foram descobertas pela primeira vez no século 17, os cientistas normalmente detectam assinaturas de magnetismo estelar indiretamente, observando estrelas através de diferentes filtros ou detectando a modulação de manchas na curva de luz de uma estrela. Mas analisando espectros infravermelhos de alta resolução herdados do Sloan Digital Sky Survey , Cao foi capaz de desenvolver uma técnica para identificar manchas estelares em 240 estrelas de dois aglomerados estelares abertos, as Plêiades e M67.

O estudo mostrou que as medições precisas de manchas estelares são uma poderosa nova classe de dados que pode ajudar os pesquisadores a entender como funcionam os campos magnéticos estelares. Devido à precisão da técnica, Cao também conseguiu ver como a idade e a rotação afetavam os campos magnéticos dessas estrelas.

"Estava à espreita : dentro do espectro, havia um componente mais frio correspondente à mancha estelar que só era visível no infravermelho", disse Cao.

Acontece que as estrelas mais jovens podem ser envoltas em manchas estelares - algumas delas mais "manchas" do que estrelas, com 80% de suas superfícies cobertas. Durante seus estudos, Cao percebeu que essas regiões maiores e mais frias podem bloquear tanta luz que pode ter um efeito mensurável nessas estrelas. Como a luz deve eventualmente escapar, ela disse, a estrela compensa expandindo e esfriando o suficiente para disponibilizar mais área de superfície para a radiação.

Os pesquisadores também descobriram que confiar em métodos clássicos para estimar as temperaturas dessas estrelas pode estar errado em mais de 100 graus. Como os cientistas geralmente dependem da temperatura de uma estrela ao tentar estimar seu tamanho, os astrônomos podem assumir erroneamente que o raio da estrela é menor do que realmente é.

"Quando isso acontece, você começa a ver grandes mudanças na estrutura das estrelas, o que também pode prejudicar outras medições astronômicas importantes", disse Cao. Como os cientistas usam parâmetros estelares para entender nossa vizinhança solar e galáxia e, às vezes, os tamanhos e perspectivas de habitabilidade de exoplanetas próximos, esse método pode melhorar drasticamente a capacidade dos pesquisadores de testar outras teorias científicas.

Além disso, os pesquisadores descobriram uma classe de estrelas muito ativas para as teorias padrão explicarem no aglomerado das Plêiades. De acordo com Cao, essas estrelas não são apenas magnéticas e repletas de manchas estelares, mas também transbordam de radiação UV e raios-X.

"Você não gostaria de viver perto dessas estrelas", disse Cao. “Mas entender por que essas estrelas são tão ativas pode mudar nossos modelos e critérios de habitabilidade exoplanetária”. Um estudo mais aprofundado dessas estrelas incomuns pode ser a chave para entender por que as estrelas de baixa massa são tão ativas, observa o estudo.

“Podemos estudar diretamente a evolução do magnetismo estelar em centenas de milhares de estrelas com este novo conjunto de dados, então esperamos que isso ajude a desenvolver informações importantes em nossa compreensão de estrelas e planetas”, disse Cao.

As descobertas foram publicadas na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .