Brilho estranho de Betelgeuse pode ser causado por estrela companheira

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/10/2024

A pequena companheira é invisível por causa do brilho descomunal de Betelgeuse, mas ela "limpa" a visão da estrela, fazendo-a parecer mais brilhante.
[Imagem: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation]

Pulsações de Betelgeuse

Talvez a gigantesca Betelgeuse, uma estrela gigante vermelha com cerca de 100.000 vezes o brilho do Sol e mais de 400 milhões de vezes seu volume, não esteja prestes a explodir como uma supernova.

Em vez disso, o brilho e o escurecimento periódicos da estrela podem ser melhor explicados pela presença de uma estrela companheira invisível orbitando Betelgeuse, propõe um trio de astrônomos.

Embora a supergigante seja uma estrela variável, que apresenta mudanças de luz periódicas e irregulares, de outubro de 2019 a março de 2020 houve o escurecimento mais significativo observado nos últimos 50 anos, com a luz de Betelgeuse reduzindo-se em mais de 2,5 vezes, o que pôde ser percebido a olho nu no céu noturno.

Os astrônomos levantaram várias hipóteses, incluindo uma pré-fase da explosão da estrela como uma supernova, uma cortina de poeira estelar e mudanças na fotosfera da estrela.

"Nós descartamos todas as fontes intrínsecas de variabilidade que poderíamos pensar sobre o porquê do aumento e diminuição do brilho estarem acontecendo dessa forma. A única hipótese que pareceu se encaixar é que Betelgeuse tem uma companheira," disse o astrônomo Jared Goldberg, um dos autores da nova análise.

Posição de Betelgeuse na constelação de Órion.
[Imagem: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation]

Betel-Companheira

Os astrônomos podem prever quando Betelgeuse morrerá "checando seu pulso". Como é uma estrela variável, ela alterna períodos de maior e menor brilho, pulsando como um batimento cardíaco. No caso de Betelgeuse, há dois batimentos cardíacos: Um que pulsa em uma escala de tempo um pouco maior que um ano, e um que pulsa em uma escala de tempo de cerca de seis anos.

Um desses batimentos cardíacos é o modo fundamental de Betelgeuse, um padrão de brilho e escurecimento que é intrínseco à própria estrela. Se o modo fundamental da estrela for seu batimento cardíaco de longa escala, então Betelgeuse pode estar pronta para explodir mais cedo do que o esperado.

No entanto, se seu modo fundamental for seu batimento cardíaco de curta escala, como vários estudos sugerem, então seu batimento cardíaco mais longo é um fenômeno chamado período secundário longo. Nesse caso, esse brilho e escurecimento mais longos seriam causados por algo externo à estrela.

É aí que entra a companheira hipotética, que os astrônomos estão chamando de "BetelCompanheira" ou, mais formalmente, de Alpha Orionis B - o nome formal de Betelgeuse é Alpha Orionis. O detalhe é que essa companheira funcionaria como um "gari cósmico" enquanto orbita Betelgeuse, limpando a poeira que emana da estrela e que bloqueia sua luz, temporariamente fazendo com que Betelgeuse pareça mais brilhante.

Infográfico descrevendo como a companheira afeta o brilho aparente de Betelgeuse.
[Imagem: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation/10.48550/arXiv.2408.09089]

Hipóteses e observações

Os cálculos preliminares indicam que essa companheira teria cerca de duas vezes a massa do Sol.

"É difícil dizer o que a companheira realmente é além de fornecer restrições de massa e orbitais. Uma estrela semelhante ao Sol é o tipo mais provável de companheira, mas isso não é de forma alguma conclusivo. Uma hipótese mais exótica, da qual eu pessoalmente gosto, embora as opiniões dos meus coautores possam divergir, é que a companheira é uma estrela de nêutrons - o núcleo de uma estrela que já se tornou uma supernova. No entanto, nesse caso, esperaríamos ver evidências disso com observações de raios X, e não vimos. Acho que deveríamos olhar novamente," opinou Meridith Joyce, coautora da proposta.

A seguir, a equipe tentará capturar imagens da BetelCompanheira usando telescópios, já que haverá uma potencial janela de visibilidade por volta de 6 de dezembro. "Precisamos confirmar que Betelcompanheira realmente existe, já que nosso resultado é baseado em inferência, e não em detecção direta. Então, estamos trabalhando em propostas de observação agora," disse o professor László Molnár.

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