A intrigante estrela Betelgeuse vai explodir em breve? Astrofísico do ON comenta

Um novo estudo sobre a gigante vermelha Betelgeuse sugere que uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno pode morrer em uma explosão espetacular em breve. No estudo, submetido na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e que está sendo revisado por pares, pesquisadores indicam que a segunda estrela mais brilhante na constelação de Orion tem menos de 300 anos de combustível restante em seu núcleo e, quando ele se esgotar, Betelgeuse irá colapsar e explodir como uma supernova.

Betelgeuse, também conhecida como Alpha Orionis, está localizada a apenas 650 anos-luz da Terra, o que significa que a explosão de supernova provocaria um brilho intenso que poderia ser observado a olho nu. Betelgeuse apareceria no céu como um ponto tão brilhante quanto a lua cheia, seguindo com este brilho por várias semanas. Mas não se preocupem, a radiação proveniente da explosão em supernova de Betelgeuse não será nociva para a Terra e seus habitantes. Uma supernova precisa acontecer extremamente perto da Terra, da ordem de algumas dezenas de anos-luz, de acordo com algumas estimativas, para que a radiação prejudique a vida.

A estrela está atualmente fundindo hélio em seu núcleo depois de já ter queimado seu combustível primário, o hidrogênio. O processo de queima de elementos no núcleo de uma estrela envolve reações nucleares chamadas de fusão nuclear. O brilho e a pressão que impede o colapso gravitacional da estrela são provenientes da energia liberada por estas reações.

À medida que a estrela queima o hélio, ele se transforma em elementos mais pesados, como carbono e oxigênio. Esse processo ocorre sob altas temperaturas e pressões extremas no núcleo estelar. Quando a estrela esgota seus elementos combustíveis, o núcleo entra em colapso e pode resultar em eventos como supernovas, estrelas de nêutrons ou buracos negros, dependendo de sua massa. O processo de queima de elementos é essencial para a evolução e o ciclo de vida das estrelas.

O grande escurecimento e a variação do brilho de Betelgeuse

O brilho de Betelgeuse decresceu de maneira anormal de dezembro de 2019 à fevereiro de 2020, despertando um grande interesse da comunidade científica sobre a estrela e os processos que levaram à diminuição deste brilho. Desde então, diversos estudos foram realizados para investigar Betelgeuse. Este cenário gerou especulações sobre quando Betelgeuse irá evoluir para a fase de supernova.

Imagens mostram a diminuição de brilho de Betelgeuse. À esquerda, a estrela em fevereiro de 2016 e à direita em 31 de dezembro de 2019. Crédito: Brian Ottum .

Grande parte das estrelas apresenta uma variação do brilho com o tempo. O estudo destas oscilações no brilho estelar é chamado de asterosismologia, e é um dos melhores métodos para estudar a física das estrelas. A partir da asterosismologia é possível estimar com precisão a massa, o raio e a idade das estrelas.

Os pesquisadores liderados por Hideyuki Saio, da Universidade Tohoku, no Japão, encontraram uma variação do brilho em Betelgeuse com período de 2.190 dias, e atribuíram esta oscilação no brilho à expansão e contração periódica da região externa da estrela – diferentemente de estudos anteriores que tinham relacionado esta variação, por exemplo, às nuvens de poeira e gás ao redor da estrela.

Neste cenário, sugerido pelo estudo de Saio e colaboradores, Betelgeuse seria maior do que se pensava, o que a colocaria em um estágio mais avançado de sua vida. Para eles, a estrela já estaria queimando carbono em vez de hélio.

“Embora não possamos determinar exatamente quanto carbono resta agora, nossos modelos de evolução sugerem que a exaustão do carbono ocorreria em menos de 300 anos”, escreveu Saio para a Space.com. "Após a exaustão do carbono, a queima de outros elementos mais pesados ​​ocorreria provavelmente em algumas dezenas de anos, e depois disso a parte central entraria em colapso e ocorreria uma explosão de supernova."

No entanto, alguns astrônomos contestam essas medidas e sugerem que as nuvens de poeira e gás ao redor da estrela podem distorcer sua aparência e explicar a variação do seu brilho. Neste cenário, Betelgeuse teria um raio menor e demoraria mais tempo para explodir, pois ainda estaria queimando hélio no núcleo.

Segundo László Molnár, pesquisador de astronomia do Observatório Konkoly em Budapeste, Hungria, que também estuda Betelgeuse, as medições escolhidas por Saio e seus colegas provavelmente foram influenciadas por nuvens de poeira e gás ao redor da estrela que faz Betelgeuse parecer maior.

Para o Dr. João Victor Sales Silva, astrofísico do Observatório Nacional (ON/MCTI), descobrir o raio de Betelgeuse é fundamental para saber quando ela explodirá em uma supernova:

“Um dia Betelgeuse irá gerar uma supernova pois ela é uma estrela massiva. A grande discussão é quando ela irá explodir. A compreensão do que está provocando a variação do brilho desta estrela é fundamental para estimarmos com precisão as suas propriedades, como o raio. Consequentemente, saberemos em que fase evolutiva a estrela está e o tempo restante para Betelgeuse gerar uma supernova.”

Conforme destacou o astrofísico, a tarefa em compreender Betelgeuse não é fácil. Isso porque a estrela é um aglomerado irregular de bolhas de gás envoltas em nuvens de poeira. Portanto, medir seu diâmetro e saber com precisão o tempo de vida restante da estrela, é um desafio.

“A oscilação desta estrela é complexa por envolver a física no interior da estrela, perda de massa, e poeira e gás ao redor da estrela, podendo também ter outros processos influenciando o brilho que ainda desconhecemos. A solução é continuar monitorando a estrela para determinar com mais detalhes a oscilação do seu brilho com o tempo e melhorar os modelos que a descreve. Assim, conseguiremos entender melhor o ambiente no qual a estrela está inserida e definir com mais precisão os parâmetros que a caracterizam.”, complementa João Victor.

De todo modo, quando Betelgeuse realmente explodir como uma supernova, será um evento raro e emocionante para os observadores do céu. A última vez que uma estrela relativamente próxima explodiu foi em 1604. Esta supernova, denominada de supernova de Kepler em homenagem ao astrônomo Johannes Kepler, um dos primeiros observadores, explodiu a cerca de 20.000 anos-luz de distância da Terra.

A maioria das explosões de supernova que detectamos ocorre em locais muito distantes. Um exemplo é a supernova 1987a que estourou na grande nuvem de Magalhães, uma galáxia pequena que fica a aproximadamente 200.000 anos-luz de distância da Terra.

Seguiremos atentos aos novos estudos sobre Betelgeuse. Qualquer novidade traremos para vocês. Qual será a sua torcida? Betelgeuse explodirá como supernova em breve ou levará muito tempo? Nós, particularmente, estamos ansiosos para esta explosão. 😁