Os astrónomos que analisaram as últimas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA e de vários observatórios terrestres encontraram sinais claros de que uma estrela companheira recentemente descoberta está a moldar o ambiente em torno de Betelgeuse. O estudo, liderado por investigadores do Centro de Astrofísica de Harvard e do Smithsonian (CfA), mostra que a estrela companheira, chamada Siwarha, está a gerar densos fluxos de gás à medida que passa pela massiva atmosfera exterior de Betelgeuse. Esta estrutura recentemente observada ajuda a explicar mudanças incomuns e de longo prazo no brilho e no comportamento atmosférico da estrela gigante.
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 o despertar da estrela
Os investigadores determinaram a influência de Shivaha medindo cuidadosamente mudanças subtis na luz de Betelgeuse ao longo de quase oito anos. Estas observações de longo prazo revelaram um efeito de estrela companheira anteriormente suspeito, mas não confirmado. À medida que a estrela companheira passa pelas camadas externas de Betelgeuse, ela rompe o gás circundante, criando um rastro de material mais denso.
A detecção resolve um dos mistérios mais duradouros que cercam Betelgeuse. Ao confirmar a existência da estrela companheira, os astrónomos podem agora explicar melhor o comportamento e as mudanças da estrela 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 na constelação de Órion, a cerca de 650 anos-luz da Terra. É uma estrela supergigante vermelha de tamanho extraordinário, grande o suficiente para conter mais de 400 milhões de sóis. Dado que Betelgeuse é tão grande e relativamente próxima da Terra, 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 a influência da companheira
Ao combinar dados do Hubble com observações do Observatório Fred Lawrence Whipple e do Observatório Roque de los Muchajos, a equipa identificou padrões repetidos no comportamento de Betelgeuse. Os padrões fornecem fortes evidências de uma estrela companheira há muito suspeita e revelam como ela afeta a atmosfera externa da supergigante vermelha.
Os cientistas observaram mudanças no espectro da estrela, nas cores específicas da luz produzida por diferentes elementos, bem como mudanças no movimento dos gases na atmosfera exterior. Estas mudanças estão relacionadas com a densa esteira formada pela estrela companheira. Pouco depois de a estrela companheira passar em frente de Betelgeuse, o rastro aparece aproximadamente a cada seis anos, ou cerca de 2.100 dias, consistente com as primeiras previsões teóricas.
“É um pouco como um navio a mover-se através da água. A estrela companheira cria um efeito cascata na atmosfera de Betelgeuse, e podemos realmente ver isso nos dados,” disse Andrea Dupree, astrónoma do CfA e principal autora do estudo. “Pela primeira vez, vemos evidências diretas de tal rasto, ou rasto de gás, confirmando que Betelgeuse tem uma companheira oculta que molda a sua aparência e comportamento.”
Uma explicação para mudanças estranhas ao longo das décadas
Os astrónomos têm monitorizado Betelgeuse há décadas, rastreando alterações no seu brilho e características da superfície 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 de mudanças em Betelgeuse: um período mais curto de 400 dias relacionado com pulsações dentro da estrela; e um período mais longo com duração de cerca de 2.100 dias.
Antes desta descoberta, os cientistas exploraram várias explicações para as mudanças de longo prazo de Betelgeuse. Estes incluem o impacto potencial de células convectivas gigantes, nuvens de poeira, atividade magnética e companheiros ocultos. Pesquisas recentes sugerem que o período mais longo é melhor explicado por uma estrela de baixa massa orbitando nas profundezas da atmosfera de Betelgeuse. Embora um grupo tenha relatado possíveis resultados de detecção, não há evidências claras até o momento.
A esteira recém-detectada fornece a evidência mais forte até agora de que uma estrela companheira está perturbando ativamente a atmosfera da supergigante vermelha.
“A ideia de que Betelgeuse tem uma companheira desconhecida tem crescido em popularidade nos últimos anos, mas sem provas diretas, é uma teoria não comprovada”, disse Dupree. “Com esta nova evidência direta, Betelgeuse dá-nos um lugar na primeira fila sobre como as estrelas gigantes mudam ao longo do tempo. Encontrar o rasto da companheira significa que agora podemos compreender como estrelas como esta evoluem, libertam material e, eventualmente, explodem como supernovas.”
Olhando para as observações
Da perspectiva da Terra, Betelgeuse está atualmente eclipsando a sua estrela companheira. Os astrónomos planeiam realizar mais observações em 2027, quando a estrela companheira se tornar visível novamente. Os pesquisadores dizem que a descoberta também pode ajudar a resolver mistérios semelhantes envolvendo outras estrelas gigantes e supergigantes.
Contribuições contínuas do Hubble
O Telescópio Espacial Hubble está operacional há mais de 30 anos e continua a produzir descobertas que aprofundam a nossa compreensão do universo. O Telescópio 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.
