Hubble vê supergigante vermelha Betelgeuse a recuperar lentamente após explodir o seu topo

NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KBRwyle

Estrelas gigantes vermelhas

Ao analisarem dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA e de vários outros observatórios, os astrónomos concluíram que a brilhante estrela supergigante vermelha Betelgeuse explodiu literalmente o seu topo em 2019.

Perdeu uma parte substancial da sua superfície visível e produzindo uma gigantesca Ejeção de Massa Superficial (EMS). Isto é algo nunca antes visto no comportamento normal de uma estrela.

O nosso Sol expele rotineiramente partes da sua ténue atmosfera solar, a coroa, num evento conhecido como Ejeção de Massa Coronal (EMC). Mas a EMS de Betelgeuse expeliu 400 mil milhões de vezes mais massa do que uma típica EMC!

A estrela monstruosa ainda está lentamente a recuperar desta convulsão catastrófica. “Betelgeuse continua, neste momento, a fazer coisas muito invulgares; o interior está como que a saltar”, disse Andrea Dupree do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts.

Estas novas observações dão pistas sobre como as estrelas vermelhas perdem massa no final das suas vidas à medida que os seus fornos de fusão nuclear se esgotam, antes de explodirem como supernovas.

A quantidade de perda de massa afeta significativamente o seu destino. No entanto, o comportamento surpreendentemente petulante de Betelgeuse não é evidência de que a estrela esteja prestes a explodir em breve. Portanto, a perda de massa não é necessariamente o sinal de uma explosão iminente.

Dupree está agora a juntar todas as peças do puzzle do comportamento petulante da estrela antes, depois e durante a erupção numa história coerente de uma convulsão titânica nunca antes vista numa estrela envelhecida.

Isto inclui novos dados espectroscópicos e de imagem do observatório robótico STELLA, do TRES (Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph) do Observatório Fred L. Whipple, da sonda STEREO-A (Solar Terrestrial Relations Observatory) da NASA, do Telescópio Espacial Hubble da NASA e da AAVSO (American Association of Variable Star Observers). Dupree enfatiza que os dados do Hubble foram fundamentais para ajudar a resolver o mistério.

“Nunca antes tínhamos visto uma enorme ejeção de massa da superfície de uma estrela. É algo que não compreendemos completamente. É um fenómeno totalmente novo que podemos observar diretamente e resolver detalhes da superfície com o Hubble. Estamos a observar uma evolução estelar em tempo real”.

 

A sequência de eventos que ocorreram nos últimos anos na supergigante vermelha Betelgeuse.

 

A explosão titânica em 2019 foi possivelmente causada por uma pluma convectiva, com um diâmetro superior a 1,6 milhões de quilómetros, borbulhando a partir do interior da estrela.

Produziu choques e pulsações que expeliram um pedaço da fotosfera, deixando a estrela com uma grande área de superfície fria sob a nuvem de poeira que foi produzida pelo pedaço da fotosfera em arrefecimento. Betelgeuse está agora a lutar para recuperar desta lesão.

Com uma massa várias vezes maior do que a nossa Lua, o pedaço de fotosfera fraturado acelerou para o espaço e arrefeceu para formar uma nuvem de poeira que bloqueou a luz da estrela, tal como foi visto pelos observadores na Terra.

O escurecimento, que começou em finais de 2019 e durou alguns meses, foi facilmente percetível mesmo por observadores de quintal que viam a estrela a mudar de brilho. Uma das estrelas mais brilhantes do céu, Betelgeuse é facilmente encontrada no ombro direito da constelação de Orionte.

Ainda mais fantástico, o ritmo de pulsação de 400 dias da supergigante já não existe, talvez pelo menos temporariamente. Há quase 200 anos que os astrónomos medem este ritmo como evidente em variações de brilho e movimentos à superfície de Betelgeuse. A sua perturbação atesta a ferocidade da explosão.

As células de convecção interior da estrela, que impulsionam a pulsação regular, podem estar a rodar como uma máquina de lavar roupa desequilibrada, sugere Dupree. Os espectros pelo TRES e pelo Hubble sugerem que as camadas exteriores podem estar de volta ao normal, mas a superfície ainda está a saltar como uma gelatina à medida que a fotosfera se reconstrói.

Embora o nosso Sol tenha ejeções de massa coronal que expelem pequenos pedaços da atmosfera exterior, os astrónomos nunca testemunharam uma quantidade tão grande da superfície visível de uma estrela a ser disparada para o espaço. Portanto, as ejeções de massa superficial e as ejeções de massa coronal podem ser eventos diferentes.

Betelgeuse é agora tão grande que se substituíssemos o Sol no centro do nosso Sistema Solar, a sua superfície exterior estender-se-ia para além da órbita de Júpiter. Dupree utilizou o Hubble para resolver manchas quentes à superfície da estrela em 1996. Esta foi a primeira imagem direta de uma estrela que não o Sol.

O Telescópio Espacial Webb da NASA pode ser capaz de detetar o material ejetado no infravermelho, à medida que se afasta da estrela.

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