Astrónomos que analisaram novas observações do Telescópio Espacial Hubble e de vários observatórios terrestres da NASA encontraram sinais claros de que uma estrela companheira recentemente identificada está a moldar o ambiente em torno de Betelgeuse. Uma investigação liderada por investigadores do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) mostra que uma estrela companheira chamada Sivarcha cria um denso fluxo de gás à medida que se move através da vasta atmosfera exterior de Betelgeuse. Esta estrutura recentemente observada ajuda a explicar as mudanças incomuns e duradouras observadas no brilho e no comportamento da atmosfera da estrela gigante.
As descobertas foram anunciadas numa conferência de imprensa durante a 247ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Phoenix e foram aceites para publicação em Revista astrofísica.
Oito anos de observações revelam uma consequência estelar
Os investigadores determinaram a influência de Sivarkha medindo cuidadosamente as mudanças subtis na luz de Betelgeuse ao longo de quase oito anos. Estas observações de longo prazo revelaram um impacto de uma estrela satélite que já havia sido suspeitado, mas não confirmado. À medida que o satélite se move através das camadas externas de Betelgeuse, ele quebra o gás circundante, criando um rastro de material mais denso.
Esta descoberta resolve um dos mistérios mais duradouros que cercam Betelgeuse. Ao confirmar a presença do satélite, os astrônomos podem agora explicar melhor como a estrela se comporta e muda ao longo do tempo. A descoberta também fornece informações valiosas sobre os estágios posteriores da evolução de outras estrelas massivas que se aproximam do fim das suas vidas.
Betelgeuse está localizada a aproximadamente 650 anos-luz da Terra, na constelação de Órion. É uma supergigante vermelha de tamanho extraordinário, grande o suficiente para conter mais de 400 milhões de sóis. Por ser enorme e relativamente próxima da Terra, Betelgeuse é uma das poucas estrelas cuja superfície e atmosfera circundante podem ser diretamente estudadas, tornando-a um alvo chave para a compreensão de como as estrelas gigantes envelhecem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.
Vários telescópios confirmam a colisão do Companion
Ao combinar dados do Hubble com observações do Observatório Fred Lawrence Whipple e do Observatório Roque de Los Muchachos, a equipa identificou padrões recorrentes no comportamento de Betelgeuse. Estes padrões forneceram fortes evidências da presença de uma estrela companheira há muito suspeita e mostraram como esta afeta a atmosfera exterior da supergigante vermelha.
Os cientistas observaram mudanças no espectro da estrela, ou seja, as cores específicas da luz produzida por diferentes elementos, juntamente com mudanças no movimento do gás na atmosfera exterior. Essas mudanças estão associadas ao denso rastro formado pela estrela companheira. A trilha aparece logo depois que a Lua passa na frente de Betelgeuse, aproximadamente a cada seis anos, ou cerca de 2.100 dias, de acordo com previsões teóricas anteriores.
“É um pouco como um barco se movendo na água. A estrela companheira cria um efeito cascata na atmosfera de Betelgeuse que realmente vemos nos dados”, disse Andrea Dupre, astrônoma do CfA e principal autora do estudo. “Pela primeira vez, vemos indicações diretas desta esteira ou rastro de gás, confirmando que Betelgeuse realmente tem uma companheira oculta que determina sua aparência e comportamento”.
Explicando Décadas de Variabilidade Incrível
Os astrónomos observam Betelgeuse há décadas, rastreando mudanças no seu brilho e nas características da superfície para compreender o seu comportamento imprevisível. O interesse aumentou em 2020, quando a estrela esmaeceu inesperadamente após o que foi descrito como um “espirro” estelar. Os cientistas identificaram dois ciclos principais de variabilidade de Betelgeuse: um período mais curto de 400 dias associado às pulsações dentro da estrela e um ciclo muito mais longo que dura cerca de 2.100 dias.
Antes desta descoberta, os cientistas exploraram muitas explicações para as mudanças de longo prazo de Betelgeuse. Isto incluiu enormes células de convecção, nuvens de poeira, atividade magnética e o impacto potencial de um satélite oculto. Estudos recentes mostraram que o ciclo mais longo é melhor explicado por uma estrela de baixa massa orbitando nas profundezas da atmosfera de Betelgeuse. Embora um grupo tenha relatado uma possível descoberta, não havia nenhuma evidência definitiva até agora.
O rasto recentemente descoberto fornece a evidência mais forte de que uma estrela companheira está a perturbar ativamente a atmosfera desta supergigante vermelha.
“A ideia de que Betelgeuse tinha um satélite não detectado tem ganhado força nos últimos anos, mas sem provas diretas, era uma teoria não comprovada”, disse Dupree. “Com esta nova evidência direta, Betelgeuse dá-nos um lugar na primeira fila para observar como uma estrela gigante muda ao longo do tempo. Encontrar vestígios da sua companheira significa que agora podemos compreender como essas estrelas evoluem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.”
Olhando para futuras observações
Da perspectiva da Terra, Betelgeuse está agora eclipsando a sua estrela companheira. Os astrónomos planeiam observações adicionais quando o satélite se tornar visível novamente em 2027. A descoberta também poderá ajudar a desvendar mistérios semelhantes que rodeiam outras estrelas gigantes e supergigantes, dizem os investigadores.
A contribuição permanente do Hubble
O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de 30 anos e continua a fazer descobertas que avançam a nossa compreensão do universo. O Hubble é um projeto conjunto da NASA e da ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, controla as operações da missão com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.
