Betelgeuse tem uma companheira escondida e o Hubble acaba de captá-la

As descobertas foram anunciadas em entrevista coletiva durante a 247ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Phoenix e foram aceitas para publicação no O Jornal Astrofísico.

Oito anos de observações revelam um despertar estelar

Os investigadores identificaram a influência de Siwarha medindo cuidadosamente mudanças subtis na luz de Betelgeuse ao longo de quase oito anos. Estas observações de longo prazo revelaram os efeitos de uma estrela companheira que já havia sido suspeitada, mas não confirmada. À medida que a companheira se move através das camadas externas de Betelgeuse, ela rompe o gás circundante, produzindo um rastro de material mais denso.

Esta detecção resolve um dos enigmas mais duradouros que cercam Betelgeuse. Ao confirmar a presença da companheira, os astrónomos 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 cerca de 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 estar relativamente próxima da Terra, Betelgeuse é uma das poucas estrelas cuja superfície e atmosfera circundante podem ser diretamente estudadas, o que a torna um alvo fundamental para a compreensão de como as estrelas gigantes envelhecem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.

Vários telescópios confirmam o impacto do companheiro

Ao combinar dados do Hubble com observações do Observatório Fred Lawrence Whipple e do Observatório Roque de Los Muchachos, a equipa identificou padrões repetidos no comportamento de Betelgeuse. Estes padrões forneceram fortes evidências da tão suspeita estrela companheira e revelaram como ela afeta a atmosfera externa 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 ligadas a um denso rastro formado pela estrela companheira. A esteira aparece logo após a companheira passar 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 a mover-se através da água. A estrela companheira cria um efeito cascata na atmosfera de Betelgeuse que podemos realmente ver nos dados,” disse Andrea Dupree, astrónoma do CfA e principal autora do estudo. “Pela primeira vez, estamos a ver sinais diretos desta esteira, ou rasto de gás, confirmando que Betelgeuse realmente tem uma companheira escondida que molda a sua aparência e comportamento.”

Décadas de estranha variabilidade explicadas

Os astrónomos monitorizam Betelgeuse há décadas, rastreando alterações no seu brilho e características da superfície, num esforço para compreender o seu comportamento imprevisível. O interesse aumentou em 2020, quando a estrela diminuiu inesperadamente após o que foi descrito como um “espirro” estelar. Os cientistas identificaram dois ciclos principais na variabilidade de Betelgeuse: um período mais curto de 400 dias ligado a pulsações no interior 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. Estes incluíam enormes células de convecção, nuvens de poeira, atividade magnética e a influência potencial de um companheiro oculto. Estudos recentes sugeriram que o ciclo mais longo foi melhor explicado por uma estrela de baixa massa orbitando nas profundezas da atmosfera de Betelgeuse. Embora um grupo tenha relatado uma possível detecção, não havia evidências definitivas até agora.

A esteira recém-detectada fornece a prova mais forte de que uma estrela companheira está perturbando ativamente a atmosfera desta supergigante vermelha.

“A ideia de que Betelgeuse tinha uma companheira não detectada tem vindo a ganhar popularidade nos últimos anos, mas sem provas directas, 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 o rasto da sua companheira significa que agora podemos compreender como estrelas como esta evoluem, libertam material e eventualmente explodem como supernovas.”

Olhando para futuras observações

Da perspectiva da Terra, Betelgeuse está atualmente eclipsando a sua estrela companheira. Os astrónomos estão a planear observações adicionais quando a companheira se tornar visível novamente em 2027. Os investigadores dizem que esta descoberta também pode ajudar a resolver mistérios semelhantes envolvendo outras estrelas gigantes e supergigantes.

Contribuições contínuas do Hubble

O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de 30 anos e continua a produzir descobertas que aprofundam nossa compreensão do universo. O Hubble é um projeto colaborativo entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona as operações da missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Space Telescope Science Institute em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.