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sexta-feira, 31 de janeiro de 2020

Betelgeuse: a estrela que se apaga


bete00: Betelegeuse na constelação do Órion — Foto: ESO



Betelgeuse é uma das estrelas mais brilhantes do céu, mas está se apagando. Um comportamento previsível, mas cada vez mais estranho!
Você sabe que toda estrela tem um ‘ciclo de vida’, por assim dizer. De um modo geral, elas se formam a partir de uma nuvem de gás e poeira que se contrai, começa a gerar energia a partir da fusão do hidrogênio em hélio. Quando o suprimento de hidrogênio no núcleo acaba, a estrela começa sua trajetória final de vida que depende muito de quanta massa ela tinha.

Se for pouca massa, como o Sol, ela fatalmente vira uma gigante vermelha para depois formar uma nebulosa planetária com uma anã branca em seu centro. Já se a estrela tiver tipo mais de 10 vezes a massa do Sol, ela explode como uma supernova deixando em seu lugar uma estrela de nêutrons ou até mesmo um buraco negro.

Se você já viu as 3 Marias numa noite de verão, principalmente, já viu Betelgeuse. Ela faz parte da constelação do Órion, que as 3 Marias fazem o cinturão, e ocupa o lugar honroso do sovaco do caçador. No caso, o sovaco mais alaranjado. O outro que é mais azulado corresponde à estrela Bellatrix.

Betelgeuse tem quase 12 vezes a massa do Sol e um raio de quase mil vezes o raio solar, fazendo dela uma supergigante vermelha fria com 3.600 K de temperatura. Os modelos indicam que a estrela tem entre 8 e 8,5 milhões de anos, o que também nos informa que ela está no fim de sua vida. Mas afinal quão próximo do fim?

De novo, de acordo com os modelos, espera-se que uma estrela desse tipo sofra pulsações lentas quando estiver se encaminhando para explodir em supernova fazendo seu brilho variar de forma quase periódica. Isso tem a ver com reajustes de seu equilíbrio interno, quando o peso das camadas externas tenta se equilibrar com a pressão gerada pelas altas temperaturas das camadas internas. Esse ajuste faz com que a estrela pulse, se expandindo e contraindo, o que faz sua temperatura variar. Se sua temperatura varia, seu brilho também varia.

A gravidade nas camadas mais exteriores de uma supergigante é relativamente baixa. Cada vez que uma estrela dessas pulsa, deixa para trás nuvens e bolhas de gás que se esfriam rapidamente.
Betelgeuse está nesta fase.

Disco de Betelegeuse em comparação com o Sistema Solar — Foto: ALMA/Gorman/Kervella

As variações de brilho previstas na teoria têm sido observadas há décadas, mas na última noite a estrela ultrapassou magnitude 1,5 podendo ter chegado a mais de 2! Qualquer um dos valores representa o brilho mais baixo medido desde que os registros começaram! Isso corresponde a mais de 100 anos de observações diárias.

A isso tudo, somam-se as imagens de alta resolução que mostram nuvens e bolhas de gás ao redor da estrela. Betelgeuse é muito grande (se estivesse no Sistema Solar ela ocuparia a órbita de Júpiter) e está a apenas 700 anos luz. Essa combinação faz com que os melhores telescópios consigam enxergar seu disco. É a única estrela em que isso é possível, tirando o Sol, claro.
Betelgeuse está seguindo o script de estrela moribunda direitinho, variações de brilhos esperadas, ainda que exageradas, e com ejeção de matéria. Mas será que ela vai explodir mesmo? A resposta é sim, vai. A questão é quando.

Os modelos mostram que ela vai explodir a qualquer momento dentro dos próximos 100 mil anos, que é um tempo gigante para nós humanos, mas em termos de supergigante é muito pouco. Lembre-se, Betelgeuse já viveu mais de 8 milhões de anos, 100 mil anos é menos do que 1,5% deste tempo. Em escalas humanas seria como dizer algo como ter uma expectativa de vida de menos de um ano e meio.

E olha, de repente já até aconteceu e a gente ainda não sabe! Como a distância entre a Terra e a estrela é de 700 anos luz, se ela explodiu depois de 1321, a luz da explosão ainda está a caminho. É improvável, mas vai saber...

Para adicionar mais uma pitada de emoção, também ontem, o observatório de ondas gravitacionais LIGO reportou a detecção de um pulso de ondas de origem desconhecida. Origem desconhecida no sentido em que o sinal não corresponde a nenhum dos milhares de modelos teóricos calculados para eventos conhecidos, como colisão de estrelas de nêutrons ou entre buracos negros.


Explosões de supernovas também geram ondas gravitacionais, e eu imagino que os modelos correspondentes estejam disponíveis, mas o que parece o sinal foi muito fraco para uma análise mais profunda. Ao menos até agora, quem sabe mais tarde o LIGO se pronuncie de forma diferente. O que deixa a coisa mais interessante é que a região do céu que corresponde à origem do sinal, com 95% de confiança, é onde está Betelgeuse... Será?

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