As Cefeidas e todos os mistérios que nos permitiram desvendar

As Cefeidas são estrelas variáveis pulsantes descobertas há mais de 200 anos, em 1784.

As estrelas variáveis são estrelas cujo brilho aparente muda ao longo do tempo. Dentro desta classe de estrelas encontram-se as estrelas variáveis pulsantes, cuja variabilidade resulta de sucessivas expansões e contrações das camadas superficiais da própria estrela.

Porque é que estas estrelas pulsam?

No caso das Cefeidas, o mecanismo por detrás da sua pulsação é a ionização do gás contido nas camadas superficiais da estrela, nomeadamente o hélio.

Estas estrelas são também designadas por “velas padrão”, pois são dos indicadores de distância mais precisos de que dispomos, sendo possível estimar distâncias individuais com uma exatidão de alguns pontos percentuais, e é graças a elas que foram feitas numerosas descobertas.

O nome “cefeida” deriva na realidade da segunda estrela deste tipo descoberta: delta Cephei, cuja descoberta foi anunciada pela primeira vez em outubro de 1784. A primeira “cefeida” a ser efetivamente descoberta foi eta Aquilae, descoberta cerca de um mês antes de delta Cephei. No entanto, o descobridor de eta Aquilae, Edward Pigott, preferiu deixar que John Goodrike, descobridor de delta Cephei, fosse o primeiro a anunciar a descoberta, dando assim o nome a esta classe de estrelas.

Na realidade, não existe apenas um tipo de Cefeidas, mas sim três: as Cefeidas clássicas, as Cefeidas de tipo II e as Cefeidas anómalas.

As primeiras, as Cefeidas clássicas, pulsam com períodos que vão de um dia a algumas centenas de dias. São traçadores muito importantes de populações estelares “jovens”, isto é, com menos de 200/300 milhões de anos. Estas estrelas estão frequentemente associadas a regiões de formação estelar.

Depois há as Cefeidas de tipo II, que pulsam com períodos que vão de um dia a cem dias e que se encontram normalmente no núcleo e no halo da nossa galáxia. Também elas funcionam como traçadores de populações estelares mas, neste caso, para as mais antigas, com mais de 10 mil milhões de anos.

Por fim, existem as cefeidas anómalas, muito menos numerosas que as outras, que pulsam com períodos que vão de algumas dezenas de horas a alguns dias. Estas estão associadas a populações estelares com uma idade de alguns milhares de milhões de anos.

Mas porque é que estas estrelas são tão importantes?

Estas estrelas têm desempenhado um papel fundamental na astronomia, não só porque são indicadores de distância muito precisos.

Muitas descobertas foram possíveis graças à utilização de cefeidas, como as que se encontram na curva de rotação da nossa galáxia. A utilização destas estrelas tem sido essencial para a obtenção de estimativas muito precisas das propriedades físicas de estrelas em estádios avançados de evolução.

Também graças à sua utilização, foi possível medir a distância à Grande Nuvem de Magalhães e à Pequena com uma precisão de um e dois por cento, respetivamente.

Ainda sobre este assunto, as recentes identificações de cefeidas clássicas em sistemas binários eclipsados na Nuvem de Magalhães permitiram-nos medir a sua massa com uma precisão de um por cento.

Finalmente, as Cefeidas são também importantes para o estudo da história do enriquecimento químico da nossa galáxia.

Em suma, estas estrelas foram e continuam a ser um ponto fulcral para a investigação astronómica.