Astrônomos analisando novas observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA e de vários observatórios terrestres descobriram sinais claros de que uma estrela companheira recentemente identificada está moldando o ambiente ao redor de Betelgeuse. O estudo, liderado por pesquisadores do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), mostra que a estrela companheira, chamada Siwarha, está gerando um denso fluxo de gás enquanto se move pela enorme atmosfera externa de Betelgeuse. Essa nova estrutura observada ajuda a explicar as mudanças incomuns e duradouras na luminosidade e no comportamento atmosférico da estrela gigante.
As descobertas foram anunciadas em uma conferência de imprensa durante a 247ª reunião da Sociedade Americana de Astronomia em Phoenix e foram aceitas para publicação na Revista Astrofísica.
Oito Anos de Observações Revelam um Rastro Estelar
Os pesquisadores identificaram a influência de Siwarha ao medir cuidadosamente mudanças sutis na luz de Betelgeuse ao longo de quase oito anos. Essas observações de longo prazo revelaram os efeitos de uma estrela companheira que havia sido suspeitada, mas não confirmada. À medida que a companheira se move pelas camadas externas de Betelgeuse, ela perturba o gás ao redor, produzindo um rastro de material mais denso.
Essa detecção resolve um dos maiores mistérios envolvendo Betelgeuse. Ao confirmar a presença da companheira, os astrônomos agora podem explicar melhor como a estrela se comporta e muda ao longo do tempo. A descoberta também oferece insights valiosos sobre as últimas etapas da evolução de outras estrelas massivas que estão se aproximando do fim de suas vidas.
Betelgeuse está localizada a cerca de 650 anos-luz da Terra na constelação de Orion. É uma supergigante vermelha de tamanho extraordinário, grande o suficiente para conter mais de 400 milhões de sóis. Como é tanto enorme quanto relativamente próxima da Terra, Betelgeuse é uma das poucas estrelas cuja superfície e atmosfera ao redor podem ser estudadas diretamente, tornando-a um alvo chave para entender como as estrelas gigantes envelhecem, perdem material e, por fim, explodem como supernovas.
Múltiplos Telescópios Confirmam o Impacto da Companheira
Ao combinar dados do Hubble com observações do Observatório Fred Lawrence Whipple e do Observatório Roque de Los Muchachos, a equipe identificou padrões repetidos no comportamento de Betelgeuse. Esses padrões forneceram fortes evidências da estrela companheira há muito suspeita e revelaram como ela afeta a atmosfera externa da supergigante vermelha.
Cientistas observaram mudanças no espectro da estrela, ou seja, nas cores específicas de luz produzidas por diferentes elementos, além de deslocamentos no movimento do gás na atmosfera externa. Essas mudanças estão ligadas a um denso rastro formado pela estrela companheira. O rastro aparece logo após a companheira passar na frente de Betelgeuse a cada aproximadamente seis anos, ou cerca de 2.100 dias, em concordância com previsões teóricas anteriores.
“É um pouco como um barco se movendo pela água. A estrela companheira cria um efeito de ondulação na atmosfera de Betelgeuse que podemos realmente ver nos dados”, disse Andrea Dupree, uma astrônoma do CfA e autora principal do estudo. “Pela primeira vez, estamos vendo sinais diretos desse rastro ou trilha de gás, confirmando que Betelgeuse realmente tem uma companheira oculta moldando sua aparência e comportamento.”
Decadas de Estranha Variabilidade Explicadas
Astrônomos monitoram Betelgeuse há décadas, rastreando mudanças em sua luminosidade e características de superfície na tentativa de entender seu comportamento imprevisível. O interesse aumentou em 2020, quando a estrela diminuiu inesperadamente após o que foi descrito como um “espirro” estelar. Cientistas identificaram dois ciclos principais na variabilidade de Betelgeuse: um período mais curto de 400 dias ligado a pulsações dentro da estrela, e um ciclo muito mais longo que dura cerca de 2.100 dias.
Antes dessa descoberta, os cientistas exploraram muitas explicações para as mudanças de longo prazo de Betelgeuse. Essas incluíram enormes células de convecção, nuvens de poeira, atividade magnética e a possível influência de um companheiro oculto. Estudos recentes sugeriram que o ciclo mais longo era melhor explicado por uma estrela de baixa massa orbitando profundamente dentro da atmosfera de Betelgeuse. Embora um grupo tenha relatado uma possível detecção, não havia evidências definitivas até agora.
O rastro recém-detectado fornece a prova mais robusta até agora de que uma estrela companheira está ativamente perturbando a atmosfera desta supergigante vermelha.
“A ideia de que Betelgeuse tinha um companheiro não detectado ganhou popularidade nos últimos anos, mas sem evidências diretas, era uma teoria não comprovada”, disse Dupree. “Com essa nova evidência direta, Betelgeuse nos dá um lugar na primeira fila para observar como uma estrela gigante muda ao longo do tempo. Encontrar o rastro de sua companheira significa que agora podemos entender como estrelas como essa evoluem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.”
Perspectivas para Futuras Observações
Da perspectiva da Terra, Betelgeuse está atualmente ocultando sua estrela companheira. Astrônomos estão planejando observações adicionais quando a companheira se tornar visível novamente em 2027. Os pesquisadores dizem que essa descoberta também pode ajudar a resolver mistérios semelhantes envolvendo outras estrelas gigantes e supergigantes.
Contribuições Contínuas do Hubble
O Telescópio Espacial Hubble está operando há mais de 30 anos e continua produzindo descobertas que aprofundam nossa compreensão do universo. O Hubble é um projeto colaborativo entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, supervisiona as operações da missão, com apoio adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Instituto Científico do Telescópio Espacial em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.