O Sol foi a primeira estrela cuja massa foi calculada por cientistas. O método para determinar a massa do Sol é bastante simples e envolve conhecer o tamanho orbital e o período orbital da Terra . Conhecendo a distância entre a Terra e o Sol e a velocidade com que a Terra se move ao redor do Sol, os astrônomos podem determinar a força da atração gravitacional que o Sol exerce sobre a Terra. Conhecendo a força da gravidade do Sol, os astrônomos podem então determinar a massa do Sol. O Sol tem aproximadamente 333.000 vezes a massa da Terra. No entanto, para estrelas tão distantes que não interagem com o nosso planeta, como os astrônomos determinam sua massa?
Sistemas Binários
Embora o Sol seja geralmente chamado de estrela típica, há uma coisa nele que o torna único entre a maioria das estrelas. Ou seja, o Sol está sozinho, sem outras estrelas em sua vizinhança. A maioria das estrelas no universo existe em grupos de duas ou mais, chamados de sistemas estelares binários, sistemas estelares múltiplos ou aglomerados estelares . Assim como a massa do Sol pode ser determinada por sua influência gravitacional nos planetas, a massa de uma estrela pode ser determinada se ela existe em um sistema de múltiplas estrelas. Por exemplo, quando duas estrelas existem em um sistema binário, elas orbitam uma à outra. Conhecendo o tamanho de suas órbitas e seus períodos orbitais, os astrônomos podem calcular suas massas da mesma forma que a massa do Sol é calculada. Esse método funciona bem para sistemas binários próximos ao nosso sistema solar, mas se torna menos confiável quanto mais distante o sistema estiver.
Sistemas Binários Distantes
Quando um sistema estelar binário está muito distante, a luz combinada de duas estrelas aparecerá como uma, fazendo com que pareça uma única estrela quando vista da Terra. Para determinar a massa de estrelas distantes, os astrônomos usam espectroscopia . Espectroscopia é o estudo da luz das estrelas, em que um espectroscópio divide a luz das estrelas em suas cores constituintes. Ao analisar a luz de uma estrela, os astrônomos podem realmente determinar o quão rápido elas estão se movendo, analisando o desvio para o vermelho dessas estrelas. Quando uma estrela está se movendo em nossa direção, a luz que ela emite será comprimida e deslocada para o azul, e se estiver se afastando de nós, a luz que ela emite será esticada e deslocada para o vermelho. Ao analisar a luz das estrelas, os astrônomos podem determinar o desvio para o vermelho dessa luz estelar e, por sua vez, saber o quão rápido essa estrela está se movendo. Em um sistema binário, a velocidade de ambas as estrelas pode ser determinada com espectroscopia e, portanto, a massa das estrelas também pode ser determinada.
E as estrelas que estão sozinhas?
Determinar a massa de uma estrela que está sozinha e não orbitada por outra estrela é quase impossível. Em vez disso, para estimar sua massa, os astrônomos determinam a massa de estrelas quase idênticas que existem em um sistema binário. Estrelas da mesma classe geralmente têm massas muito semelhantes e, portanto, conhecendo a massa de uma, os astrônomos podem estimar aproximadamente a massa de outras estrelas da mesma classe.
