doi.org/10.48550/arXiv.2408.09089
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#Betelgeuse
Novas descobertas indicam que a variação de brilho de Betelgeuse, antes vista como sinal de que a estrela estava prestes a explodir, é causada por uma estrela companheira que afeta a visibilidade da luz ao limpar a poeira cósmica.
Betelgeuse, a 10ª estrela mais brilhante no céu noturno, pode não estar tão perto de explodir como uma supernova, de acordo com um novo estudo sobre sua variação de brilho. A pesquisa sugere que a pulsação da luz de Betelgeuse é, na verdade, provocada pela presença de uma estrela companheira que orbita ao seu redor.
Essa estrela companheira, apelidada informalmente de “Betelbuddy” pelo astrofísico Jared Goldberg, é oficialmente chamada de Alpha Ori B. À medida que orbita Betelgeuse, ela age como um arado, limpando a poeira que normalmente bloqueia parte da luz, fazendo Betelgeuse parecer temporariamente mais brilhante. Goldberg e sua equipe detalharam suas simulações desse processo em um artigo que será publicado no *The Astrophysical Journal*.
“Nós descartamos todas as outras fontes possíveis de variação que poderíamos pensar para explicar o porquê do brilho estar mudando dessa maneira”, diz Goldberg, o autor principal do estudo e pesquisador no Instituto Flatiron. “A única hipótese que parece se encaixar é que Betelgeuse tem uma companheira.”
Goldberg co-escreveu o estudo com Meridith Joyce, da Universidade de Wyoming, e László Molnár, do Observatório Konkoly, na Hungria.
Descobrindo a ‘Betelbuddy’
Betelgeuse é uma estrela gigante vermelha, cerca de 100.000 vezes mais brilhante que o Sol e com um volume mais de 400 milhões de vezes maior. Ela está chegando ao fim de sua vida, e quando morrer, a explosão resultante será brilhante o suficiente para ser vista durante o dia por semanas.
Os astrônomos conseguem prever quando Betelgeuse vai “morrer” medindo suas pulsações, como se estivessem verificando o pulso de uma pessoa. Ela é uma estrela variável, o que significa que seu brilho aumenta e diminui, como um coração batendo. Betelgeuse tem duas “batidas de coração”: uma que pulsa em um período um pouco mais longo que um ano e outra que pulsa em cerca de seis anos.
Uma dessas pulsações é o modo fundamental de Betelgeuse, um padrão de aumento e diminuição de brilho que é próprio da estrela. Se o modo fundamental for a pulsação de longo prazo, isso poderia significar que a estrela está mais perto de explodir. No entanto, se o modo fundamental for a pulsação de curto prazo, como vários estudos sugerem, então a pulsação mais longa é causada por algo externo à estrela.
Resolvendo um Mistério Estelar
Os cientistas ainda não sabem exatamente o que causa os períodos secundários longos, mas uma teoria popular é que eles surgem quando uma estrela tem uma companheira que a circunda e atravessa a poeira cósmica produzida e expelida pela estrela. Essa poeira alterada muda a quantidade de luz estelar que chega à Terra, afetando o brilho aparente.
Os pesquisadores investigaram se outros processos poderiam causar o período secundário longo, como mudanças no interior da estrela ou no seu campo magnético. Depois de combinar dados de observações diretas de Betelgeuse com modelos avançados de computador que simulam a atividade da estrela, a equipe concluiu que a Betelbuddy é a explicação mais provável.
“Nada mais fazia sentido”, diz Goldberg. “Se não houver uma Betelbuddy, então significa que algo muito mais estranho está acontecendo – algo impossível de explicar com a física atual.”
Ainda não se sabe exatamente o que a Betelbuddy é, mas os pesquisadores acreditam que seja uma estrela com até o dobro da massa do Sol.
“É difícil dizer o que exatamente é essa companheira além de fornecer massa e restrições orbitais”, diz Joyce. “Uma estrela parecida com o Sol é o tipo de companheira mais provável, mas isso não é conclusivo.”
“Uma hipótese mais exótica que eu gosto, embora meus coautores possam discordar, é que a companheira seja uma estrela de nêutrons – o núcleo de uma estrela que já explodiu como supernova”, ela diz. “No entanto, nesse caso, esperaríamos ver evidências com observações de raios-X, e ainda não vimos. Acho que deveríamos olhar novamente.”
Futuras Pesquisas sobre Estrelas
A próxima etapa da equipe será tentar fotografar a Betelbuddy com telescópios, aproveitando uma janela de visibilidade ao redor de 6 de dezembro.
“Precisamos confirmar que a Betelbuddy realmente existe, já que nosso resultado é baseado em inferência, não em detecção direta”, diz Molnár. “Então, estamos trabalhando em propostas de observação agora.”
Os pesquisadores destacam que este estudo só foi possível graças ao trabalho em equipe.
“Sem cada um de nós considerando este problema de ângulos muito diferentes – László como especialista em observações e análise de dados espaciais, Jared como alguém que estuda e simula estrelas massivas, e eu como modeladora 1D – o trabalho não teria sido possível”, diz Joyce. “Quero agradecer ao Centro Flatiron de Astrofísica Computacional por criar um ambiente onde reunir cientistas tão diversos é possível.”
A equipe também está animada por ter novas informações sobre um corpo celeste tão estudado.
Betelgeuse “tem sido alvo de inúmeros estudos desde o início da astrofísica moderna”, diz Molnár. “E ainda há espaço para fazer descobertas significativas: neste caso, uma estrela semelhante ao Sol escondida à vista de todos, no enorme brilho de uma supergigante vermelha. Isso é o que mais me entusiasma.”
Publicado em 23/10/2024 23h15
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