Astrofísica Estelar

Para a obtenção das distâncias das estrelas, os astronômos necessitam, antes, determinar as suas paralaxes estelares. Tal procedimento, na prática, é extremamente trabalhoso e requer cuidadosas observações durante um longo tempo.

Basicamente, o procedimento utilizado pelos astrônomos, chamado de triangulação, é o mesmo empregado pelos agrimensores quando desejam obter a distância de um ponto inacessível. Escolhe-se uma linha de base de comprimento adequado, que irá se constituir em um dos lados de um triângulo, e dois ângulos são medidos. Para ilustrar o processo considere, como na figura abaixo, o procedimento para determinar a distância até um ponto muito distante:

Fig. 1 - Processo de triangulação para a medida de distâncias.

Conhecida a distância d ( o observador escolhe o seu valor ) e medindo-se os ângulos em A (alfa) e em B (beta) é possível determinar os demais elementos do triângulo e, em particular, a sua altura h que representa a distância procurada. As fórmulas da trigonometria nos permitem estabelecer que, em função dos valores conhecidos, a distância h é dada por:

A idéia básica que se utiliza na determinação das distâncias estelares é a mesma: escolhe-se uma distância conhecida, que sirva de base e constrói-se um triângulo, com um dos vértices na estrela cuja distância se deseja determinar. A linha de base escolhida pelos astrônomos foi o diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol cujo valor é cerca de 300.000.000 km. Em princípio, observando a estrela escolhida, em duas épocas separadas pelo intervalo de tempo de 6 meses, estaríamos observando a estrela nas extremidades da linha de base "fechando o triângulo".

Fig. 2 - Processo de triangulação para a medida de distâncias estelares.

Tal procedimento, no entanto, não pode ser aplicado na prática, pelo simples fato de não podermos observar o Sol e a estrela simultaneamente. Desta forma, não é possível determinar diretamente os ângulos da base do triângulo. Na realidade deve-se observar (ou fotografar) a estrela ao longo do ano (exceto no período que a presença do Sol nos impeça de vê-la) e determinar os pontos da elipse aparente que a estrela descreve no céu, em relação às estrelas de fundo, como reflexo do movimento de translação da Terra. A partir daí deduz-se o valor de sua paralaxe estelar e, conseqüentemente, a sua distância ao Sol.

Fig. 3 - Processo de triangulação para a medida de distâncias estelares.

As primeiras distâncias estelares foram determinadas dessa maneira, isto é, efetuando-se medidas das posições da estrela em relação às estrelas de fundo ( pararalaxes relativas ) ou de suas posições em relação a elementos fixos da esfera celeste ( paralaxes absolutas ).

AS PRIMEIRAS DISTÂNCIAS ESTELARES DETERMINADAS

A estrela Alpha Lyrae foi, provavelmente a primeira a ter a sua paralaxe determinada, em 1837, por Struve. Entretanto ele somente anunciou os seus resultados em 1840.

O satélite HIPPARCOS (sigla para HIgh-Precision PARallax COllecting Satellite = Satélite Coletor de Paralaxes de Alta Precisão) lançado em junho de 1989 pela ESA (European Space Agency) mediu ao redor de 100.000 paralaxes estelares com precisão de cerca de 0,001", o que permitiu determinar distâncias precisas até cerca de 1.000 pc. O satélite esteve em funcionamento até junho de 1993 quando houve uma falha em seu painel solar e as operações cessaram. Durante o seu período de vida ele coletou 1.000 gigabytes de dados observacionais.

Para distâncias superiores são empregados métodos especiais, como a paralaxe espectroscópica, a paralaxe dinâmica ( para sistemas binários ), relação período-luminosidade ( para estrelas variáveis do tipo Cefeida ) etc. Tais métodos serão abordados à medida que os temas forem sendo desenvolvidos.

Fig. 4 - Distribuição das estrelas com distâncias de até 12,5 anos-luz do Sistema Solar ( R. Powell ).