Astrônomos que analisaram 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 prolongadas na luminosidade e no comportamento atmosférico da estrela gigante.
As descobertas foram anunciadas em uma coletiva de imprensa durante a 247ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Phoenix e foram aceitas para publicação na The Astrophysical Journal.
Oito Anos de Observações Revelam um Rastro Estelar
Os pesquisadores identificaram a influência de Siwarha ao medir cuidadosamente mudanças sutis na luz de Betelgeuse durante quase oito anos. Essas observações de longo prazo revelaram os efeitos de uma estrela companheira que antes 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.
Esta detecção resolve um dos mistérios mais duradouros em torno de Betelgeuse. Ao confirmar a presença da companheira, os astrônomos podem agora explicar melhor como a estrela se comporta e muda ao longo do tempo. A descoberta também fornece insights valiosos sobre as fases finais da evolução de outras estrelas massivas que se aproximam 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. Por ser tanto enorme quanto relativamente próxima da Terra, Betelgeuse é uma das poucas estrelas cuja superfície e atmosfera ao redor podem ser estudadas diretamente, tornando-se um alvo importante para entender como estrelas gigantes envelhecem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.
Múltiplos Telescópios Confirmam o Impacto da Companheira
Combinando dados do Hubble com observações do Observatório Fred Lawrence Whipple e do Observatório Roque de Los Muchachos, a equipe identificou padrões que se repetem no comportamento de Betelgeuse. Esses padrões forneceram evidências fortes da estrela companheira tão aguardada e revelaram como ela afeta a atmosfera externa da supergigante vermelha.
Cientistas observaram mudanças no espectro da estrela, ou seja, as cores específicas de luz produzidas por diferentes elementos, juntamente com alterações 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 em frente a 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 de onda 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.”
Décadas de Estranha Variabilidade Explicadas
Astrônomos monitoraram Betelgeuse por décadas, rastreando mudanças em seu brilho e características de superfície na tentativa de entender seu comportamento imprevisível. O interesse aumentou em 2020, quando a estrela escureceu 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. Estas incluíram células de convecção massivas, nuvens de poeira, atividade magnética e a possível influência de uma companheira oculta. 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 forte até agora de que uma estrela companheira está ativamente perturbando a atmosfera desta supergigante vermelha.
“A ideia de que Betelgeuse tinha uma companheira não detectada ganhou popularidade nos últimos anos, mas sem evidências diretas, era uma teoria não comprovada,” disse Dupree. “Com esta nova evidência direta, Betelgeuse nos oferece um assento 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 esta evoluem, perdem material e eventualmente explodem como supernovas.”
Olhando para o Futuro das Observações
Da perspectiva da Terra, Betelgeuse está atualmente eclipsando sua estrela companheira. Os astrônomos estão planejando observações adicionais quando a companheira se tornar visível novamente em 2027. 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 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 Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, supervisiona as operações da missão, com suporte adicional da Lockheed Martin Space em Denver. O Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore, operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, gerencia as operações científicas do Hubble para a NASA.
