Estrela Betelgeuse continua se comportando de maneira estranha; entenda

Por Daniele Cavalcante | 13 de Agosto de 2020 às 18h20
ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
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Durante o mês de junho e início de agosto, o observatório orbital da NASA chamdo Terrestrial Relations Observatory (STEREO), lançado para estudar o Sol, foi utilizado também para observar a estrela Betelgeuse, cujo escurecimento nos últimos tempos intrigou os cientistas. As medições revelaram que a estrela está passando por mais uma perda inesperada de brilho e, enquanto isso, a equipe do telescópio Hubble afirma que uma nuvem escura é responsável por este fenômeno.

Essa estrela é uma das mais brilhantes no céu noturno, e parece ainda mais luminosa porque está muito perto da Terra, a apenas 725 anos-luz de distância. Trata-se de uma supergigante vermelha antiga, que aumentou de tamanho devido às mudanças relacionadas à sua evolução. A estrela está tão grande agora que, se substituísse o Sol no centro de nosso Sistema Solar, sua superfície externa se estenderia para além da órbita de Júpiter.

No período entre julho e agosto, Betelgeuse estava invisível para os telescópios terrestres, porque sua posição no nosso céu era perto do Sol. No entanto, o STEREO está em uma posição privilegiada para a tarefa de observar a estrela misteriosa. Os cientistas aproveitaram esta posição orbital única para continuar monitorando a estranha variação de brilho de Betelgeuse e tentar descobrir o que está acontecendo com essa estrela, afinal.

Normalmente, Betelgeuse passa por ciclos de brilho que duram cerca de 420 dias. Esse ciclo foi observado pela primeira vez na década de 1830 pelo astrônomo britânico John Herschel, e, mais tarde, descobriu-se que isso acontece porque a estrela se expande e se contrai dentro desse período de dias. No entanto, em outubro de 2019, a estrela diminuiu drasticamente e continuou a ficar ainda mais fraca.

Em meados de fevereiro de 2020, a estrela havia perdido mais de dois terços de seu brilho. Se este foi o período em que ela esteve mais fraca, a perda detectada em julho é totalmente inesperada. Ainda não se sabe o que está acontecendo com o corpo celeste. Muito se cogitou que a estrela estivesse prestes a explodir em uma supernova - o que, de fato, deve acontecer com Betelgeuse em algum momento, mas não parece ser este o caso por enquanto.

Hubble detecta nuvem escura na Betelgeuse 

Gráfico que mostra como a região sul da estrela Betelgeuse pode ter se tornado subitamente mais fraca. Nos primeiros dois painéis, uma bolha brilhante e quente de plasma é ejetada. No painel três, o gás expelido se expande para fora e esfria para formar uma enorme nuvem de poeira obscurecendo a estrela (Imagem: NASA/ESA/Wheatley)

Observações ultravioleta feitas pelo Hubble sugerem que o escurecimento inesperado poderia ter sido causado por uma imensa quantidade de material superquente ejetado para o espaço. O material teria esfriado e formado uma nuvem de poeira que bloqueou cerca de um quarto da luz estelar de Betelgeuse. Esse processo teria começado no final de 2019, e em abril de 2020 a estrela voltou ao brilho normal.

De acordo com Andrea Dupree, diretora associada do Center for Astrophysics em Harvard & Smithsonian (CfA), o Hubble permitiu ver o material ejetado “conforme ele deixava a superfície visível da estrela e se movia pela atmosfera, antes que a poeira se formasse, o que fez com que a estrela parecesse escurecer”. Ela conta que os cientistas do Hubble esperavam “ver o efeito de uma região densa e quente na parte sudeste da estrela movendo-se para fora”, e que o material “era duas a quatro vezes mais luminoso do que o brilho normal da estrela".

Cerca de um mês depois, “a parte sul de Betelgeuse esmaeceu visivelmente à medida que a estrela ficava mais fraca”. A equipe de cientistas acredita que uma nuvem escura resultou desse estranho fluxo na estrela, detectado pelo telescópio espacial. “Somente o Hubble nos dá essa evidência que levou ao escurecimento”, afirma Dupree.

De setembro a novembro de 2019, os pesquisadores mediram esse mesmo material se movendo cerca de 320.000 km/h, passando da superfície da estrela para a atmosfera exterior. Este material quente e denso continuou a viajar além da superfície visível de Betelgeuse, alcançando uma distância de milhões de milhas da estrela. A essa distância, o material resfriou o suficiente para formar a poeira que escondeu parte do brilho da estrela, de acordo com os pesquisadores.

O mistério continua, mas sem supernova

Imagem do STEREO que mostra a estrela Betelgeuse. Por várias semanas em 2020, ele foi o único observatório capaz de fazer da estrela (Imagem: NASA/STEREO/HI)

Embora a equipe de Dupree não saiba a causa desse evento, ela cogita que isso faz parte do próprio ciclo de pulsação da estrela - que continua acontecendo normalmente durante todo esse tempo. O co-autor do artigo, Klaus Strassmeier, do Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, usou o telescópio automatizado do instituto, chamado STELLar Activity (STELLA), e confirmou que a pulsação continua normalmente e pode ter ajudado a impulsionar o plasma que fluía pela atmosfera.

Mas e a tão esperada supernova? Quando Betelgeuse explodir, será uma oportunidade única de observar esse fenômeno incrível relativamente de perto. No entanto, não sabemos se isso de fato acontecerá tão cedo. “Ninguém sabe o que uma estrela faz antes de se transformar em supernova, porque ela [a supernova] nunca foi observada”, disse Dupree, acrescentando que a chance da Betelgeuse explodir em breve é “​​muito pequena”.

Ainda assim, o estudo da equipe de Dupree é algo valioso para a astrofísica. Betelgeuse é tão grande e está tão perto da Terra que o Hubble foi capaz de observar todas essas características da superfície. Ela é a única estrela além do Sol cujos detalhes da superfície já puderam ser vistos, e seu comportamento estranho continua, conforme as observações do STEREO, e os cientistas estão longe de perder o interesse em saber mais sobre isso.

O artigo da equipe de Dupree foi publicado no The Astrophysical Journal nesta quinta-feira (13).

Fonte: NASA, Hubble SiteSpace Telescope

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