Como o som de sirene pode ajudar astrônomos no estudo do universo?

Pesquisadores usam o Efeito Doppler para avaliar distância, órbita e massa de objetos a milhares de anos-luz de nosso planeta.

root

03 Agosto 2010 | 12h01

Em cada camada externa da estrela , certos átomos são absorvidos pela luz em comprimentos de onda diferentes, e esta absorção aparece como linhas escuras em diferentes cores do espectro da estrela. Pesquisadores usam essas linhas como marcadores conveniente para medir o tamanho do efeito Doppler ao longo do tempo . Para o chamado

Em cada camada externa da estrela , certos átomos são absorvidos pela luz em comprimentos de onda diferentes, e esta absorção aparece como linhas escuras em diferentes cores do espectro da estrela. Pesquisadores usam essas linhas como marcadores conveniente para medir o tamanho do efeito Doppler ao longo do tempo . Para o chamado " desvio para o vermelho ", as linhas de movimento em direção à extremidade vermelha do espectro (como exibido na linha do meio , neste gráfico ), e de uma mudança de azul , as linhas de movimento em direção a extremidade azul ( como mostrado na linha de fundo neste gráfico). Crédito: MIT.

Você já deve ter ouvido na escola o tal “Efeito Doppler”, não é mesmo? Provavelmente, não entendeu nada. Um exemplo bastante usado para ilustrar o fenômeno é uma situação comum: a forma como o som da sirene de uma ambulância em movimento chega a nossos ouvidos (mais agudo quando o veículo está próximo e mais grave ao se afastar de nós). Uma maneira de explicar a característica observada em ondas emitidas ou refletidas por um objeto em movimento em relação ao observador.

O Efeito Doppler descreve a frequência das ondas sonoras ou da luz produzidas por uma fonte em movimento chegando a um observador. Elas podem ser comprimidas – emitindo frequência maior – tão logo o observador se aproxime do objeto. Da mesma maneira, se “alargam” quando a distância entre o objeto e o observador é maior.

Mais do que explicar uma situação bobinha, o Efeito Doppler é usado na ciência para diversos fins, inclusive na astronomia. Por meio desta fórmula, pesquisadores podem detectar planetas fora do Sistema Solar. O fenômeno da sirene ajudou especialistas a encontrarem pelo menos 450 exoplanetas até agora. Nada mal!

No caso do estudo do cosmo, pesquisadores usam as ondas emitidas por campos eletromagnéticos para determinar a distância em relação a Terra e ainda órbitas e movimentos de estrelas. As mudanças no comprimento da onda podem ser observadas sob a forma de mudanças sutis em seus espectros – as cores emitidas pela luz. Estrelas que estão vindo em nossa direção começam a apresentar comprimentos de ondas menores, e o espectro fica mais azulado. Estrelas que se afastam tem um espectro avermelhado. Para saber o espectro, os astrônomos usam um equipamento chamado espectrógrafo.

Caso a estrela não esteja acompanhada por nenhum planeta, não há mudanças no padrão de deslocamento, ou do Efeito Doppler ao longo do tempo. Se ela cruza o salão de mãos dadas com um exoplaneta, a força gravitacional do corpo perturba o movimento da anfitriã em certas partes da órbita – mudando o padrão global. “Se essa mudança é grande, então ela deve ser causada por outra estrela, mas se essa mudança é pequena, então é provavelmente causada por um corpo de baixa massa como um exoplaneta”, explica Joshua Winn, um professor assistente no Departamento de Física do MIT. Como parte de seu trabalho, o pesquisador estuda a relação entre a órbita de exoplanetas e a rotação de sua estrela-mãe em busca de pistas sobre como o planeta pode ter se formado.

Estas transformações observadas pelo Efeito Doppler podem dizer muito sobre a forma da órbita e da massa mínima possível do objeto, indicando, por exemplo, fortes ventos na atmosfera de um planeta.

Veja também:

Cientistas identificam nova espécie de supernova “monstruosa”
Ritual fúnebre: par de planetas dança enquanto sua estrela morre
Astrônomos seguem movimento de exoplaneta pela primeira vez
Astrômonos descobrem mais seis exoplanetas e uma anã marrom

Leia mais sobre: Astronomia.