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Hubble soluciona mistério do escurecimento da Betelgeuse, a 9ª estrela mais brilhante do céu

Ilustração mostra a razão do enigmático escurecimento da Betelegeuse
Ilustração mostra a razão do enigmático escurecimento da Betelegeuse BBC NEWS BRASIL

O fenômeno era tão enigmático que os cientistas tentavam explicá-lo havia meses. E só agora astrônomos têm uma resposta, que se baseia em observações de eventos que ocorreram no universo durante o século 15.

O escurecimento da gigantesca Betelgeuse, a nona estrela mais brilhante do céu, foi observado pela primeira vez em outubro de 2019. Em fevereiro de 2020, a estrela havia perdido dois terços de seu brilho, mas depois voltou à normalidade em abril.

O que pode ter havido com a estrela, acompanhada por milhões de entusiastas ao redor do mundo que observam a constelação de Orion?

A resposta veio do telescópio espacial Hubble, que neste ano celebra seu aniversário de 30 anos. As observações do equipamento indicam que o escurecimento se deve a um episódio “traumático” na vida da estrela.

Que tipo de estrela é a Betelgeuse?

A Betelgeuse é um tipo de estrela chamada supergigante vermelha, um astro nas últimas etapas de sua vida, que aumentou de tamanho por causa de trocas no processo de fusão nuclear em seu centro.

A estrela é tão grande que se estivesse no lugar do Sol, sua superfície chegaria até a órbita de Júpiter. Essas estrelas maciças supergigantes são muito importantes porque expulsam para o espaço elementos como carbono, que é um dos blocos de construção para novas gerações de estrelas.

As supergigantes vermelhas como Betelgeuse exibem um comportamento conhecido como pulsação, causado por mudanças na área e na temperaturas das camadas superficiais da estrela.

A Betelgeuse se expande e contrai em um ciclo de 420 dias, aumentando ou reduzindo seu brilho, mas nunca com a redução dramática que ocorreu meses atrás, segundo explicação da Nasa (agência espacial americana).

A estrela está relativamente perto, a 725 anos-luz de distância da terra. Isso significa que a luz emitida por ela demora 725 anos para chegar à Terra. Ou seja, o escurecimento observado por nós em 2019 ocorreu por volta do ano 1300 no calendário da Terra.

Qual é a explicação do escurecimento?

Desde que se constatou a redução do brilho de Betelgeuse, cientistas apresentaram diversas hipóteses para explicar o fenômeno.

Segundo estudo, estrela supergigante expulsou grande quantidade de matéria quente, que se transformou em nuvem de poeira
Segundo estudo, estrela supergigante expulsou grande quantidade de matéria quente, que se transformou em nuvem de poeira BBC News Brasil

Uma das hipóteses, por exemplo, era que a estrela estava menos luminosa por causa de gigantescas áreas frias, similares a manchas que aparecem no Sol.

Mas observações do telescópio Hubble apontam outra explicação: o escurecimento se deve a um evento que a Nasa descreve como uma “expulsão traumática”. No caso, matéria quente foi ejetada do interior da estrela para espaço foi esfriando, o que acabou formando nuvens de poeira.

Ainda que os astrônomos não saibam o que causou a expulsão da matéria quente, os autores desse novo estudo acreditam que ela esteja associada ao chamado ciclo de pulsação da estrela. A Betelgeuse estava na fase de expansão do ciclo ao mesmo tempo em que o material quente subia à superfície por convecção, e isso pode ter contribuído para a expulsão do material.

Como o satélite Hubble conseguiu observar isso?

A nova conclusão sobre o fenômeno foi possível graças a meses de observações do Hubble da luz ultravioleta que permitiu captar o movimento do material quente expulso em setembro, outubro e novembro de 2019.

“Com o Hubble pudemos ver como a matéria deixava a superfície visível da estrela e se movia para fora dali através da atmosfera da estrela, antes de formar uma nuvem de poeira como a que causou o escurecimento”, afirmou a principal autora do estudo, a astrofísica Andrea Dupree, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian.

"Acreditamos que seja possível que uma nuvem escura seja resultado da expulsão de material detectado pelo Hubble. Somente o Hubble nos dá essa evidência do que aconteceu antes do escurecimento."

A equipe liderada por Dupree começou a observar a Betelgeuse como parte de um estudo do Hubble de três anos para monitorar variações na estrela. O estudo foi publicado na revista científica The Astrophysical Journal.

A capacidade do telescópio de capturar luz ultravioleta permitiu aos cientistas estudar as camadas da superfície da estrela, que são tão quentes (mais de 20.000 graus Fahrenheit) que emitem principalmente luz na faixa ultravioleta e não podem ser observadas na luz visível.

Qual será o fim da Betelgeuse?

A estrela supergigante vermelha está destinada a encerrar sua vida em uma explosão de supernova, e alguns astrônomos acreditam que o escurecimento repentino que foi visto da Terra recentemente pode ser parte desse processo.

“Ninguém sabe o que faz uma estrela pouco antes de se converter em supernova, porque isso nunca foi observado”, afirmou Dupree, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian.

"Os astrônomos estudaram estrelas talvez um ano antes de se tornarem supernovas, mas não dias ou semanas antes, embora a probabilidade de a Betelgeuse se tornar supernova em breve seja pequena."

Supergigante vermelha é acompanhada por diversos observadores ao redor do mundo
Supergigante vermelha é acompanhada por diversos observadores ao redor do mundo BBC News Brasil

Não se sabe exatamente quando a estrela explodirá; pode ser que isso até já tenha acontecido e a luz do fenômeno ainda não tenha chegado à Terra — e só vá chegar daqui a centenas de anos. Também pode ser que a estrela ainda vá levar milhares de anos para se tornar uma supernova.

Quando a estrela fica sem combustível, ela primeiro entra em colapso e depois se recupera em uma explosão espetacular. Isso não representará nenhum risco para a Terra, mas Betelgeuse ficará enormemente iluminada por algumas semanas ou meses.

Seu brilho seria visível à luz do dia e poderia ser tão brilhante quanto a Lua à noite.

Dupree e seus colegas poderão observar a estrela novamente com o Hubble no final de agosto ou início de setembro. Atualmente, ela está muito perto do Sol para que o telescópio espacial possa observá-lo.

O cientista também planeja estudar Betelgeuse quando ela se expandir novamente, usando dados de outra missão da Nasa chamada Stereo (Solar Terrestrial Relations Observatory), uma missão de observação solar lançada em 2006 que usa dois satélites.

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