Aplicando o Guia da Ciência: Estudando estrelas variáveis
À esquerda, Henrietta Leavitt. À direita, parte da Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da nossa que foi o centro das suas investigações astronómicas.
Um avanço da astronomia começou pelo trabalho de Henrietta Leavitt. Compare este exemplo com o Guia da Ciência, e tire as suas próprias conclusões:
Henrietta Leavitt centrou a sua curiosidade sobre as estrelas no céu. Em 1893, ela começou a trabalhar como voluntária no Observatório de Harvard, recolhendo e analisando dados relativos à posição, brilho e cor das estrelas. A obra mais importante de Leavitt focou-se em estrelas variáveis— estrelas cujo brilho muda regularmente ao longo do tempo, mudando lentamente entre brilhante e escuro.
Leavitt descobriu que as estrelas mais brilhantes tinham os períodos mais longos.
Este trabalho fazia parte de um projeto maior cujo objetivo era fazer um levantamento das estrelas, para aprender mais sobre como elas funcionam - de que são feitas, por que são diferentes umas das outras, como produzem energia, etc. Leavitt descobriu que o período de uma estrela variável — o período de tempo necessário para uma estrela ir do seu estado mais brilhante ao seu estado mais escuro e voltar para o mais brilhante — está relacionado com a brilho intrínseco da estrela. Na época, ninguém tinha uma explicação para essa revelação inesperada.
A ideia de Leavitt que o período de estrelas variáveis está relacionado com o seu brilho intrínseco foi inspirada pelas suas observações de estrelas agrupadas na Pequena Nuvem de Magalhães. Estrelas mais brilhantes dessa nuvem tinham períodos previsivelmente mais lentos do que estrelas mais escuras. Este projeto de investigação focou-se num único aglomerado de estrelas; no entanto, a ideia pode ser testada estudando as muitas outras nuvens de estrelas variáveis que há no universo, e vendo se o seu brilho e período seguem a mesma regra.
As ideias de Leavitt foram apoiadas pelas suas medições e observações meticulosas do brilho de estrelas variáveis, tal como registado em placas fotográficas num telescópio no Peru.
Em 1912, as observações e análises de Leavitt foram publicadas na Circular do Observatório Astronómico da Universidade de Harvard. Nesta publicação, muitos outros astrónomos puderam conhecer as suas ideias para depois as expandir.
Depois de a relação entre o período e luminosidade e a evidência relevante terem sido publicadas, outros astrónomos perceberam que a ideia era a chave para estimar distâncias cósmicas. Em 1913, Ejnar Hertzsprung descobriu como calibrar a relação de modo a estimar a distância às estrelas distantes. Pouco depois, Harlow Shapley usou a ideia para estimar o tamanho da Via Láctea. E em 1929, Edwin Hubble usou a ideia para obter resultados chave que sugerem que o universo se está a expandir.
À esquerda, uma chapa fotográfica usada por Leavitt como evidência no seu estudo de estrelas variáveis. As marcas brancas brilhantes são as suas anotações na parte de trás da placa. À direita, a Via Láctea. A descoberta de Leavitt levou à investigação que estimou o tamanho da Via Láctea pela primeira vez.
Ao longo do processo de recolha de dados, análise, testes e comunicação de resultados descrito acima, Leavitt agiu com integridade científica, relatando com precisão os seus dados, avaliando a evidência de forma objetiva, e dando a conhecer as suas ideias e evidência à comunidade científica para que outros as pudessem avaliar e desenvolver.
Agora é consigo. A investigação de Henrietta Leavitt sobre estrelas variáveis bate certo com o guia da ciência?
Foto de Henrietta Leavitt fornecida pela American Association of Variable Star Observers (AAVSO); foto da Pequena Nuvem de Magalhães cortesia da NASA, ESA e A. Nota (STScI/ESA); foto da placa fotográfica de Leavitt cortesia do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; imagem da Via Láctea cortesia de NASA/JPL-Caltech