Manchas estelares podem explicar diminuição do brilho de Betelgeuse

Estudo indica que grandes manchas estão cobrindo de 50% a 70% da superfície visível da estrela, a uma temperatura média mais baixa do que a normal

Entre outubro de 2019 e abril de 2020, o brilho da supergigante vermelha Betelgeuse, localizada há 642 anos-luz da Terra, na galáxia de Órion, chegou a cair em até 40% se comparado com sua luminosidade normal. Tamanha oscilação não passou despercebida pelo olhar dos astrônomos, que já criaram várias hipóteses para explicar essa mudança.
A primeira teoria a ganhar força foi a de que a estrela, que é uma das mais brilhantes observadas daqui do nosso planeta, havia explodido e se transformado em uma supernova. Mais tarde, cientistas da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, desbancaram a ideia, sugerindo que a variação se devia à existência de uma nuvem de poeira cósmica ao redor de Betelgeuse. Agora, astrônomos conduzidos pelo Instituto Max Plack de Astronomia, na Alemanha, elaboraram uma nova hipótese.
Segundo a equipe, liderada pela astrônoma Thavisha Dharmawardena, manchas estelares na superfície de Betelgeuse são a causa mais provável para a diminuição de seu brilho. Em artigo publicado na The Astrophysical Journal Letters, na segunda-feira (29), os cientistas demonstram como a variação na temperatura da fotosfera (a superfície visível de um objeto astronômico) da estrela causou a queda de seu brilho. A melhor explicação para essa oscilação de temperatura é a existência de manchas gigantes de esfriamento na supergigante vermelha, que podem chegar a cobrir de 50% a 70% de sua superfície.
“No final de suas vidas, as estrelas se tornam gigantes vermelhas”, explica Dharmawardena, em comunicado. “À medida que o suprimento de combustível acaba, os processos pelos quais as estrelas liberam energia mudam. Como resultado, elas incham, tornam-se instáveis e pulsam com períodos de centenas ou mesmo milhares de dias, o que nós observamos como uma flutuação em seu brilho”.

Termômetro estelar

Ao estudar dados do Atacama Pathfinder Experiment e do telescópio James Clerk Maxwell, os pesquisadores notaram que havia algo que não se encaixava na hipótese de que o brilho da estrela estava diminuindo por causa do aumento da produção de poeira estelar — como havia sido sugerido em estudos anteriores.
De olho nos dados das ondas submilimétricas, que servem principalmente para estudar o comportamento da poeira estelar, eles chegaram à conclusão de que o comportamento da estrela não é compatível com a presença de poeira. “O que nos surpreendeu foi que Betelgeuse ficou 20% mais escura até mesmo na faixa de ondas submilimétricas”, afirma Steve Mairs, pesquisador do Observatório da Ásia Oriental, que colaborou no estudo.
Para entender, então, por que a Betelgeuse ficou menos brilhante, eles olharam novamente para as leis da física. Segundo elas, a luminosidade de uma estrela depende de seu diâmetro e, principalmente, da temperatura de sua superfície. Se apenas seu tamanho diminui, a luminosidade diminuirá igualmente em todos os comprimentos de onda. Mas, se é a temperatura que varia, a radiação emitida pela estrela será distinta ao longo do espectro eletromagnético.
E o que as medidas de escurecimento na luz visível e em ondas submilimétricas da Betelgeuse evidenciam é a redução da temperatura média da superfície do astro. “É mais provável [que haja] uma distribuição de temperatura assimétrica”, explica Peter Scicluna, coautor do estudo e pesquisador do Observatório Europeu do Sul (ESO). “Imagens de alta resolução correspondentes da Betelgeuse de dezembro de 2019 mostram áreas com brilho variável. Juntamente com o nosso resultado, essa é uma indicação clara de grandes manchas estelares cobrindo entre 50% e 70% da superfície visível e com uma temperatura mais baixa do que a fotosfera mais brilhante”.

Fonte: Revista Galileu