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Nada dura para sempre, incluindo as estrelas que vemos no céu noturno. Uma das mais brilhantes e notáveis é Betelgeuse, a supergigante vermelha brilhante situada no ombro de Oríon.

Luz infravermelha emitida pela poeira à volta de Betelgeuse em dezembro de 2019. Créditos: ESO/P. Kervella/M. Montargès et al., Agradecimentos: Eric Pantin, CC BY

No final de 2019, astrónomos em todo o mundo ficaram emocionados ao verem esta estrela gigante enfraquecer como nunca antes tinha sucedido. Como Betelgeuse está na fase final da vida, houve algumas especulações de que o fenómeno poderia estar relacionado com uma espécie de agonia final da estrela.

Mas a causa do “grande escurecimento” da estrela não era totalmente clara até agora. Uma nova investigação, liderada por Andrea Dupree, do CfA (Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics), usou o Telescópio Espacial Hubble para ajudar a desvendar aquele que tem sido um dos maiores mistérios astronómicos deste século – a causa do comportamento súbito e estranho de Betelgeuse.

Uma estrela às portas da morte

A partir desta investigação recente, descobriu-se que, em 2019, Betelgeuse terá provavelmente passado por uma enorme ejeção de massa superficial (SME). Uma SME acontece quando uma estrela expele grandes quantidades de plasma e fluxo magnético para o espaço circundante.

Não se compreende totalmente o que provocou esta SME, mas se estas ejeções tiverem origens semelhantes às ejeções de massa coronal que vemos no nosso Sol, podem ser provocadas pela desestabilização de estruturas magnéticas de grande escala na coroa da estrela.

Ilustração das consequências da SME, com a massa a arrefecer e a formar uma nuvem de poeira que escureceu a estrela durante um curto período de tempo. O gráfico abaixo descreve as mudanças reais e esperadas no brilho de Betelgeuse durante esse período. Créditos: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI).

Suspeita-se que Betelgeuse tenha perdido grande parte do seu material de superfície neste evento notável. Na verdade, a quantidade de material ejetado indica tratar-se do maior evento deste tipo até agora observado numa estrela, na astronomia moderna.

O que é realmente notável é que Betelgeuse ejetou 400 mil milhões de vezes mais massa que um evento típico em outras estrelas – várias vezes a massa da Lua, lançada a velocidades incríveis.

A animação mostra uma aproximação da superfície irregular de Betelgeuse. A diminuição no brilho da estrela foi resultado de um “véu de poeira” que se formou a partir do material que emergiu da estrela, ocultando parcialmente a sua região sul. Crédito: ESO/L. Calçada.

Evolução estelar em tempo real

Betelgeuse pode ser comparada com uma caixa-surpresa astronómica. Os astrónomos sabem que, mais cedo ou mais tarde, ela irá “estourar” implodindo numa supernova espetacular, mas não sabem quando. (Sabemos que, quando isto acontecer, poderá até ser visível no céu diurno!)

As estrelas nascem com muitos tamanhos diferentes; algumas nascem pequenas e tornam-se grandes, e outras já nascem grandes. Betelgeuse é uma supergigante vermelha e terá nascido mais pequena, expandindo depois as suas camadas externas ao longo de dezenas de milhões de anos. Quando se tornam grandes, as supergigantes vermelhas não levam muito tempo até chegarem a um ponto em que os seus núcleos produzem ferro e já não conseguem manter a fusão nuclear.

Já assistimos à morte de muitos milhares de estrelas distantes, em galáxias muito longínquas. Mas o fascínio de podermos estudar o processo quase em tempo real a uma distância bem menor é bom demais para o deixarmos passar. Na nossa vizinhança estelar, Betelgeuse oferece-nos a melhor oportunidade de sucesso.

Evolução estelar para estrelas de pouca massa (ciclo à esquerda) e de grande massa (ciclo à direita), como Betelgeuse. Créditos: Wikimedia/NASA’s Goddard Space Flight Center, CC BY.

Reconstruímos a vida secreta das estrelas estudando objetos como enxames globulares, supernovas distantes e nebulosas estelares. A partir deles, podemos compreender o nascimento, a vida e a morte de uma estrela.

Porém, muitas vezes há lacunas pelo meio. Betelgeuse está a dar-nos um indício da fase anterior à morte uma estrela, as últimas dezenas de milhares de anos antes do grande evento – um mero piscar de olhos em termos astronómicos.

Já a partir deste último resultado, estamos a começar a perceber melhor como as grandes estrelas como Betelgeuse perdem massa à medida que envelhecem através de ejeções de massa superficial. Tal como explica Dupree: “Nunca tínhamos visto uma enorme ejeção de massa superficial de uma estrela… É um fenómeno totalmente novo que podemos observar diretamente e resolver os detalhes da superfície com o Hubble. Estamos a assistir à evolução estelar em tempo real.”

Consequências surpreendentes

Uma das coisas mais interessantes que estamos a ver em Betelgeuse após este acidente na sua superfície é uma aceleração significativa na sua taxa de pulsação.

Ao longo de mais de 200 anos, os astrónomos acompanharam fielmente o brilho e o escurecimento de Betelgeuse, usando o seu ciclo constante de 400 dias.

A ejeção massiva de material pode ter perturbado toda a estrutura interna da estrela, com a possível agitação das suas camadas internas, alterando a sua taxa de pulsação característica.

O tempo dirá se a estrela poderá recuperar a pulsação que tinha antes da ejeção, à medida que continuarmos a monitorizar de perto o brilho de Betelgeuse.

Embora não pensemos que Betelgeuse esteja prestes morrer, na verdade só saberemos a sua situação atual daqui a 640 anos. Graças às restrições da velocidade da luz, tudo o que vemos no cosmos são sinais do passado.

Mais informação: Comunicado de Imprensa NASA

 

Fontes da notícia: Phys.org e The Conversation

Tradução: Teresa Direitinho

 

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