Em outubro de 1923, Edwin Hubble fotografou uma estrela na Galáxia de Andrômeda. Essa observação seminal acabaria por provar não apenas que as nebulosas espirais realmente se encontravam fora da Via Láctea, mas também abriu a porta para Hubble descobrir e pesquisar inúmeras galáxias.
E assim ele demonstrou que o universo não era estático, como se pensava por milênios, mas estava em expansão. David Soderblom do Space Telescope Science Institute certa vez chamou essa variável Cefeida de “a estrela mais importante na história da cosmologia”.
O telescópio epônimo de Hubble capturou a imagem da estrela em 2010-2011 com a contribuição dos membros da American Association of Variable Star Observers (AAVSO).
Quando se ouve falar desse trabalho, uma pergunta que pode vir à mente é, “Essa estrela pode ser vista visualmente em um instrumento amador?”
A documentação de estrelas variáveis (aquelas que exibem mudanças no brilho) existe em textos antigos chineses e coreanos, enquanto o pastor alemão David Fabricius relatou a primeira descoberta europeia, que foi de Omicron Ceti, ou Mira, em 1596.
O observador inglês John Goodricke estudou estrelas variáveis na década de 1780 com seu vizinho Edward Pigott, que tinha um observatório bem equipado. A Royal Society concedeu a Goodricke sua maior honra, a Medalha Copley, por sua interpretação da variabilidade de Algol.
Ele também foi creditado com a descoberta de Delta Cephei, agora considerada a variável Cefeida prototípica. Essas são estrelas massivas, muito brilhantes, que variam de maneira específica em escalas de tempo de dias ou semanas – e quanto maior o período de pulsação da estrela, maior sua luminosidade.
Henrietta Swan Leavitt, trabalhando no Harvard College Observatory, publicou a relação período-luminosidade com base em seus estudos de quase 1.800 variáveis Cefeidas na Pequena Nuvem de Magalhães em 1908.
A relação linear entre o log dos períodos das Cefeidas e suas luminosidades agora é chamada de Lei de Leavitt em sua homenagem, e é uma pedra fundamental da cosmologia moderna. Em 1906, George Ellery Hale iniciou planos para começar a trabalhar no vidro e no edifício para abrigar um refletor de 100 polegadas no Monte Wilson.
Na manhã de 2 de novembro de 1917, um pequeno grupo se reuniu para ver a primeira luz do maior telescópio do mundo. Entre os convidados estava o poeta inglês Alfred Noyes, que mais tarde escreveu em seu poema intitulado “Watchers of the Sky” que o telescópio iria “… atacar / Essa escuridão … e conquistar novos mundos.”
Após várias tentativas, os astrônomos eventualmente apontaram seu instrumento para uma estrela, que viram como um ponto finamente focado, justificando o esforço e o trabalho dos colaboradores. Hubble, que aceitou a oferta de Hale para se juntar à equipe do Monte Wilson em 1919, conhecia a relação período-luminosidade das Cefeidas e iniciou uma busca por essas variáveis na Galáxia de Andrômeda (M31) com o telescópio Hooker de 100 polegadas.
A natureza das nebulosas espirais estava no centro do debate astronômico na época, com muitos acreditando que a Via Láctea fosse o todo do que existia. Na noite de 5 a 6 de outubro de 1923, Hubble notou que uma estrela a sudoeste do núcleo de M31 que ele havia marcado com um “N” para nova estava, na verdade, escurecendo e rebrilhando, o que desafiava o comportamento conhecido das novas. Hubble riscou o “N” e marcou “VAR!” em vermelho brilhante.
Essa foi a primeira de várias dúzias de Cefeidas que ele encontraria nesta galáxia, após o que identificou muitas mais em M33 e outras galáxias. Seus cálculos de distância rapidamente o levaram a presumir que todas essas “nebulosas” eram extragalácticas, ou seja, fora dos limites da Via Láctea.
Os resultados de Hubble foram relatados ao público cerca de um ano após a descoberta no New York Times em 23 de novembro de 1924, e depois apresentados na reunião de 1º de janeiro de 1925 da American Astronomical Society. Não foi até mais de quatro anos depois que Hubble publicou seu observações no Astrophysical Journal. No mesmo ano, 1929, Hubble reconheceu a relação entre as distâncias das galáxias e suas velocidades de afastamento — quanto mais distante uma galáxia está de nós, mais rápido ela está se afastando.
O universo estava se expandindo! Essas duas revelações devem ter oferecido ao jovem astrônomo uma profunda sensação de descoberta e realização.
Em uma homenagem ao lendário homem e suas observações desta estrela, no final de 2010, a NASA planejou apontar o Telescópio Espacial Hubble (HST) para a famosa Cefeida de M31, M31-V1.(officialmente catalogada como M31 V0619).
Membros da AAVSO observaram a estrela por cerca de seis meses antes, a fim de gerar múltiplas curvas de luz durante o período da estrela de 31,4 dias. Isso foi feito para que os cientistas do Hubble soubessem quando apontar o telescópio para a estrela — eles queriam capturá-la no máximo ou próximo do máximo e mínimo brilho, e estudos detalhados da fase da estrela não existiam (mesmo que os parâmetros básicos fossem conhecidos).
O HST observou o alvo quatro vezes entre dezembro de 2010 e janeiro de 2011. A curva de luz de M31-V1 exibiu o perfil típico de uma Cefeida: um declínio relativamente lento no brilho durante a maior parte do ciclo (25 dias para M31-V1), seguido por uma recuperação mais rápida em seis a sete dias.
Para quem quiser um desafio legal, tente observar a estrela.
A faixa de magnitude da estrela — 18,5 a 19,8 A Cefeida fica dentro de um asterismo em forma de ponta de flecha de sete estrelas, com 1,5′ de diâmetro, com a ponta apontando para o oeste. As três estrelas mais ocidentais desse grupo formam um triângulo equilátero de 20″ de lado, com M31-V1 como seu membro sudeste.
A estrela da ponta da flecha a oeste-noroeste da Cefeida tem magnitude 18,0, apenas um pouco mais brilhante que a magnitude mais brilhante de nossa estrela alvo.
Você vai precisar de um bom atlas estelar para poder caçar a estrela e principalmente os dados de variabilidade da estrela para tentar encontrá-la quando ela estiver no seu brilho máximo, e não no mínimo.
É um exercício bem interessante, que requer paciência e condições boas de observação, mas imagine só, se você conseguir, você simplesmente estará observando aquela que é considerada a estrela mais importante da história da cosmologia.
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