Variáveis cefeidas 1

RKA2MP - Esta é uma foto da Henrietta Swan Leavit. No início de 1900, enquanto trabalhava no observatório de Edward Charles Pickering, astrônomo de Harvard, ela fez uma indiscutível e, definitivamente, uma das mais importantes descobertas da astronomia, porque isso permitiu que pessoas como Hubble percebessem que o universo está se expandindo, ou ainda, ser capaz de calcular a distância entre objetos no espaço bem além das nossas ferramentas de paralaxe. Usando paralaxe, nós temos instrumentos extremamente sensíveis para medir a distância de estrelas relativamente próximas a nós, mas não conseguimos medir coisas além da nossa galáxia. Mas, graças a Henrietta, conseguimos ter uma boa noção dos objetos além da nossa galáxia. Vamos pensar um pouco no que ela fez. O trabalho dela foi classificar estrelas da Grande Nuvem de Magalhães e da Pequena Nuvem de Magalhães. Estas são as nuvens e nós conseguimos vê-las aqui do Hemisfério Sul. Esta é a Grande Nuvem de Magalhães e esta é a pequena. Isso foi antes do Hubble perceber ou mostrar ao mundo que há estrelas além da nossa galáxia, que há galáxias além da nossa. Nessa época, as pessoas nem sequer sabiam que estas eram galáxias separadas, apenas diziam que eram tipos de bolhas ou aglomerados de estrelas. E, só para vocês terem ideia de onde elas estão, aqui nós temos uma imagem que mostra isso. Esta aqui é a nossa galáxia, a Via Láctea. Aqui está a Grande Nuvem e aqui está a Pequena Nuvem. Então, o trabalho da Henrietta foi classificar as estrelas diferentes que ela via. Enquanto classificava, ela viu essas estrelas que eram variáveis. Essas estrelas se chamam "cefeidas". E essas cefeidas têm duas coisas muito interessantes. Elas têm um brilho fora do comum. Elas têm 30 mil vezes mais luz que o Sol e 5 a 20 vezes mais massa que o Sol. Mas o que as torna interessantes é que elas têm um brilho muito forte. Assim, podemos vê-las de muito longe. Você pode ver essas cefeidas em outras galáxias. Podemos vê-las na Pequena Nuvem de Magalhães e na Grande Nuvem de Magalhães. E o que é mais interessante sobre elas é que sua intensidade de luz é variável, ficando mais brilhante e diminuindo com um período específico. Então, ela está assim; depois de um tempo, ela está assim; depois de um tempo ela volta a ficar assim de novo e, depois, assim de novo. Esse tempo nós chamamos de "período". Vamos imaginar que aqui é três dias e aqui é três dias também. O período todo vai ser de seis dias. E foi isso que a Henrietta Leavit viu. Ela assumiu que cada estrela dessas tinha a mesma distância de nós. Isso não é exato. Esta é uma galáxia inteira. Assim, temos coisas mais longe dentro da galáxia e coisas mais próximas de nós. Mas essa não foi uma aproximação ruim. E, quando ela assumiu isso, ela conseguiu ver algo claro. Ela desenhou um gráfico. Aqui no eixo horizontal, ela colocou a luminosidade relativa das estrelas. E, no eixo vertical, ela colocou o período dessas estrelas variáveis. Aqui, eu vou usar uma escala logarítmica. Então, aqui é 1, aqui é 10 e aqui é 100. É logaritmo porque eu estou usando esta mesma escala para estes números. E, quando ela observou e desenhou, ficou mais ou menos parecido com isto. Então, ela observou uma reação linear. E por que isso é uma das mais importantes descobertas na astronomia? Vamos pensar no que está acontecendo aqui. Nós conseguimos ver todas essas estrelas no espaço. Digamos que você olhe para um pedaço do céu e veja algo parecido com isto. Isto é bem brilhante. E, então, você vê algo mais fraco, como isto. Se você tem um conhecimento muito básico, vai falar que esta estrela é mais brilhante. Talvez, em vez de ser mais brilhante, seja uma estrela mais próxima de nós. Talvez isto não seja nem uma estrela, mas uma galáxia inteira, tão longe que você não consegue dizer. Mas, de repente, pelo trabalho que Henrietta Leavitt fez, se você vê uma dessas cefeidas em outra galáxia, você sabe que o brilho é relativo comparado a outra cefeida. Então, se você sabe a exata distância de uma dessas cefeidas e a sua luminosidade, você sabe a luminosidade de qualquer outra cefeida. Vamos dizer que há uma estrela em nossa galáxia que é uma cefeida. Usando a nossa paralaxe, vamos dizer que nós conseguimos descobrir que ela está a 100 anos-luz daqui. Esta vai ser uma cefeida e digamos que seu período é de um dia. Agora sabemos algo interessante: sabemos que as estrelas variáveis com período de um dia, a 100 anos-luz de distância, vão se parecer com isto. Então, se virmos mais tarde uma cefeida com o período de um dia, que está bem longe, desviada para o vermelho até, nós saberemos que, se ela estivesse a 100 anos-luz de distância, ela teria essa luminosidade. Baseado na fraqueza do brilho, podemos calcular a que distância esta cefeida está. Isso foi uma grande descoberta, essa classe de estrelas, as cefeidas. Ela não foi a única pessoa que descobriu. Pessoas sabiam, antes dela, que havia essas estrelas que mudavam o seu brilho. Mas sua grande descoberta foi ver essa relação linear entre a luminosidade relativa dessas estrelas e o seu período. Porque, se vemos cefeidas em galáxias completamente diferentes, ou aglomerados de estrelas, olhando o seu período, nós sabemos qual a sua luminosidade relativa e podemos estimar a distância delas.