ALPHA CENTAURI C

Por Hindemburg Melão Jr.

 

Ontem tirei fotos de Proxima Centauri, que é a estrela mais próxima do Sistema Solar e a terceira componente no sistema Alpha Centauri, e constatei que ela está 53,5” deslocada em relação à posição catalogada no Stellarium! Embora 53” seja menos que 1/60 de 1o, é uma diferença gigantesca em se tratando da posição de uma estrela, especialmente no caso de uma estrela cujo movimento próprio seja bem conhecido, como nesse caso. Para se ter ideia, Júpiter, quando está mais próximo à Terra, tem tamanho aparente de cerca de 45”. 
 
O Stellarium é um software que tem dados sobre as posições de cerca de 500 milhões de estrelas na Epoch J2000.0, bem como seus movimentos próprios radial e transversal em AR e DEC, e ao clicar em cada objeto, o Stellarium exibe uma lista de informações, inclusive suas coordenadas em J2000.0 e na presente data. O posicionamento do objeto na tela é supostamente atualizado para a presente data, inclusive quando se altera o ano no Stellarium, pode-se observar (com grande zoom) o deslocamento aparente das estrelas. Mas no caso de Proxima Centauri não há nenhuma data passada ou futura correspondente à sua posição real de hoje. Na simulação do Stellarium, no ano 2034, ela passará uns 15” ao lado da posição que ela está atualmente. 

A animação abaixo mostra a posição real de Proxima Centauri na foto tirada ontem em comparação à posição teórica, catalogada no Stellarium 19.2: 
 

 

Na foto se pode observar que algumas outras estrelas do catálogo também estão um pouco deslocadas em comparação às suas posições reais, além de alguns registros de brilho estarem bastante diferentes dos observados, mas no caso do brilho isso geralmente acontece porque as câmeras DSLR têm um filtro em frente ao sensor que corta grande parte dos comprimentos de onda longos e curtos, simulando melhor a percepção do olho humano. Isso faz com que estrelas vermelhas apareçam relativamente menos brilhantes que as azuis e em alguns casos essa diferença pode chegar a 4 mv ou até 5 mv, o que representa uma proporção de 100:1. Portanto é “natural” que haja algumas diferenças de brilho entre a simulação e a observação empírica, mas as posições aparentes deveriam estar iguais dentro dos limites que é possível medir. 
 
Alpha Centauri A (também conhecida como Rigil Kentaurus ou Toliman) é uma estrela semelhante ao Sol em tamanho, massa, brilho, temperatura, metalicidade e outras propriedades, exceto pelo detalhe de fazer parte de um sistema triplo, composto por mais uma estrela amarela um pouco menor que o Sol e uma anã-vermelha. Esta anã-vermelha é Proxima Centauri. Toliman fica a cerca de 4,36496 anos-luz gregorianos da Terra, enquanto Proxima Centauri fica a 4,24415 anos-luz. 
 
Por estar muito próxima, seu movimento aparente é relativamente rápido, com movimento radial em torno de 22,204 km/s em nossa direção e movimento transversal de cerca de 3,858862” por ano, de modo que em apenas 14 anos ela já teria se deslocado os 53” de diferença observados, mas como o Stellarium corrige essas posições a cada fração de segundo, não deveria ser observada nenhuma diferença maior que alguns milésimos de segundo de arco. Obviamente essas composições lineares de movimento são aproximações para uma trajetória curva que combina o movimento do sistema em torno da região central da Via-Láctea e o movimento orbital das três componentes em torno do baricentro do sistema. 
 
Alpha Centauri A e B estão relativamente próximas entre si, com semi-eixo maior de cerca de 23,51 UA, de modo que o período orbital delas em torno do baricentro do sistema é cerca de 79,91 anos, semelhante ao de Urano. Porém a componente C está a uma distância muito maior, cerca de 8700 UA e seu período é cerca de 547.000 anos. Por essa razão, durante algum tempo esteve em discussão se Proxima Centauri estaria gravitacionalmente ligada às outras duas, porque como seu período é muito longo, fica difícil medir com precisão se a curva que ela descreve representa uma órbita em torno do sistema A-B ou se ela está apenas passando próxima a esse sistema ao longo de sua revolução galáctica. Após décadas de medições progressivamente mais acuradas com Hubble, Hipparcus, Gaia etc., essa dúvida foi reduzida e atualmente se acredita ser bastante provável que ela esteja de fato ligada gravitacionalmente às outras duas. 
 
Proxima Centauri é uma estrela muito interessante sob diversos aspectos, inclusive Asimov escreveu um livro exclusivamente sobre o sistema Alpha Centauri, em 1976, por ocasião da maior separação angular entre as componentes A e B. Aliás, mais um erro no Stellarium, porque em fevereiro de 1976 elas estiveram separadas por 17,47”, mas o Stellarium mostra uma separação de 27”. Além disso, como elas descrevem uma órbita elíptica com excentricidade em torno de 0,5179, antes e depois do apoastro aparente ocorrido em 1976 elas deveriam se aproximar, porém no Stellarium elas se afastam indefinidamente antes de 1976. Esse erro provavelmente se deve ao fato de o programa utilizar a informação de um movimento transversal medido num intervalo específico e presumido como linear uniforme, quando na verdade foi um trecho de um movimento elíptico periódico, por isso a direção precisaria ser atualizada de tempos em tempos, ou, preferencialmente, deveria utilizar os dados corretos sobre os parâmetros orbitais, em vez de utilizar movimentos transversais como se fossem lineares. É provável que o mesmo erro esteja presente em todos os sistemas duplos e múltiplos do Stellarium, o que torna inacuradas as posições que ele exibe. 
 
Infelizmente não seria simples corrigir isso, porque os dados sobre movimento transversal em AR e DEC estão disponíveis em grandes catálogos, basta fazer download e o software calcula automaticamente as posições passadas e futuras, assumindo que aqueles movimentos se manterão retilíneos e uniformes ao longo dos anos, séculos, milênios... O que é um erro grosseiro para projeções a longo prazo. Mas os dados sobre os parâmetros orbitais de sistemas múltiplos, até onde sei, não estão organizados em catálogos similares, o que tornaria muito mais trabalhoso calcular corretamente estas posições. Talvez já existam catálogos desse tipo, e nesse caso não haveria razão para que os desenvolvedores do Stellarium não corrijam esse problema. 
 
Proxima Centauri é um pouco maior do que Júpiter, com cerca de 170.000 km de diâmetro, contra 140.000 km de Júpiter, porém a massa de Proxima Centauri é 161,5 vezes maior que a de Júpiter, o que a torna um objeto peculiar. Sua densidade média é cerca de 119 g/cm^3, 10 vezes mais densa que o chumbo. Para um objeto de plasma/gás, é bastante contra-intuitivo imaginar um gás 5 vezes mais denso que os metais mais densos conhecidos na Terra. Se um gás for comprimido, bem antes até alcançar essa densidade ele acabará se tornando líquido. Porém à temperaturas acima de 3000 K, como é o caso de Proxima Cetauri, de os elementos permanecem em estado de plasma. 
 
Em virtude de sua alta densidade, a aceleração gravitacional em sua superfície (fotosfera) é cerca de 10,34 vezes a do Sol ou 2.800 vezes a da Terra. Para efeito de comparação, a de Júpiter é “apenas” 2,6 vezes a da Terra. 
 
Se morássemos no planeta Alpha Centauri Cb, descoberto recentemente, e se este planeta tivesse um satélite com mesmo tamanho aparente de sua estrela, teria sido muito mais fácil corroborar a Teoria Geral da Relatividade ao observar a deflexão da Luz passando pelas imediações dessa estrela, pois o tamanho do desvio seria cerca de 10 vezes maior, e em 1919 foi muito difícil medir corretamente essa deflexão, resultando em algumas polêmicas posteriores que podem ter inclusive influenciado em que Einstein tenha sido laureado com apenas 1 prêmio Nobel, quando talvez merecesse pelo menos 4, devido à relevância de seus trabalhos em Relatividade Especial, Relatividade Geral, Movimento Browniano e EPR, além do que lhe valeu o Nobel de 1921, sobre efeito fotoelétrico. Para mais detalhes sobre isso, veja nosso artigo sobre o eclipse de 1919: 
 
https://www.saturnov.org/sobral1919 
 
As anãs-vermelhas são muito menos densas que as anãs-brancas, além de serem menos exóticas (anãs-brancas são constituídas por gás de Fermi, enquanto anãs-vermelhas são constituídas por plasma “comum”), mas ainda assim são muito mais densas que planetas jovianos ou telúricos. Por isso se costuma criticar a declaração de Sagan de que “Júpiter é uma estrela que não deu certo”, bem como a cena final do filme “2010, ano em que faremos contato”. Na verdade, Júpiter não é “uma estrela que não deu certo”. É um planeta joviano típico, com densidade em torno de 1,3 g/cm^3, enquanto as anãs-marrons e anãs-vermelhas são centenas de vezes mais densas, fazendo com que a temperatura no centro de uma estrela chegue a cerca de 500.000 K a 1.000.000 K, no mínimo, sem a qual não poderia ocorrer fusão nuclear e ela não poderia brilhar. No caso de Júpiter, sua temperatura central é estimada em cerca de 30.000 K a 50.000 K, muito longe do mínimo necessário para brilhar, embora tenha sido verificado, desde os anos 1970, que Júpiter emite mais radiação eletromagnética do que recebe do Sol, mas o comprimento de onda dessa radiação fica fora da faixa visível. 
 
Um fato muito interessante sobre Proxima Centauri é que em 2016 foi descoberto um planeta aproximadamente do tamanho da Terra, que orbita essa estrela a uma distância em torno de 0,05 UA. Por convenção, o planeta recebeu o nome “Alpha Centauri Cb”. Não há como calcular precisamente a temperatura nesse planeta sem conhecer seu albedo e sua composição atmosférica (caso ele possua uma atmosfera), mas supondo que ele tenha uma atmosfera semelhante à nossa e um albedo similar ao da Terra, então sua temperatura deve ser similar à de Marte, o que o torna um candidato a abrigar vida. 
 
Antes de finalizar, gostaria de recomendar a leitura do livro de Asimov, Alpha Centauri, que como todos os de sua autoria são muito bons. O livro não trata apenas de Alpha Centauri, é muito mais abrangente. Ele começa contando um pouco sobre o centauro na mitologia, depois introduz alguns tópicos básicos sobre Astronomia, e comenta sobre diversas particularidades desse sistema estelar. Um livro muito agradável. Na época que ganhei de presente, era comercializado pela Ediouro. Atualmente não sei como e onde poderia ser encontrado. Pesquisando no Google, encontrei apenas uma versão em espanhol em PDF.  
 
Algumas características físicas e orbitais de Proxima Centauri: 

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