11 janeiro 2020

Será que Betelgeuse (α Orionis) vai explodir?

A grande constelação de Órion. Betelgeuse é a estrela mais brilhante do 'quadrilátero' visto acima nesta foto.
Betelgeuse é a conhecida estrela vermelha da grande constelação de Órion, ou o caçador. Ela também é considerada  uma estrela grande na Astronomia, como uma 'gigante vermelha'. 

Para um observador cuidadoso e reparador, a forma da constelação de Órion é facilmente distinguível. Visto 'de ponta cabeça' desde o hemisfério sul, a figura do homem tem o seu ombro formado por duas estrelas: Bellatrix (γ Orionis) e Betelgeuse (α Orionis). O primeiro nome serviu para uma personagem do filme 'Harry Potter', mas seu significado como 'a guerreira' é antigo na astronomia. Já Betelgeuse significa 'a mão de Jalsa' (يد الجوزا , yad al-Jawza, [1]) de origem árabe. 

Recentemente, porém, o ombro do gigante apresenta-se visivelmente mais fraco.

Sobre Betelgeuse 

Betelgeuse é uma estrela variável. Isso significa que, ao longo o tempo, ela apresenta variações mais ou menos cíclicas na quantidade de luz que emite. Tecnicamente ela é uma supergigante vermelha do tipo M2 Iab [2] e dista da Terra em 700 anos-luz. Trata-se de uma variável irregular com quase 12 vezes  a massa do sol e que apresenta um dos maiores diâmetros aparentes visíveis em estrelas, o que possibilitou a observação de seu 'disco', ou melhor, seu diâmetro como limitado pela sua cronomosfera, o que depende fortemente do comprimento de onda usado para tomar uma imagem. 

Não obstante a observação de seu 'disco', não existe uma imagem clara do mecanismo que gera as pulsações. Há trabalhos que sugerem um modelo para Betelgeuse como uma grande esfera débil na superfície da qual existiriam manchas brilhantes [3]. Quando essas manchas se interpõem entre o núcleo da estrela e a Terra, seu brilho aumenta. Outros modelos explicam Betelgeuse como um sistema pulsante, com várias 'células de convecção' que seriam responsáveis pelo brilho variável. 

O fato 

Um relatório recente [4], que apresenta medidas quantitativas de brilho, indica que Betelgeuse continua sua crise de debilidade como pode ser visto na figura abaixo. Essa é a curva de luz de Betelgeuse como função do tempo em 'dias Julianos heliosféricos' (HJD). O último ponto dessa curva corresponde a 6 de janeiro de 2020. Cada unidade é um dia e,  no eixo vertical, se mostra a magnitude visual. As lacunas nesse gráfico correspondem a 'conjunções helíacas' da estrela, quando seu brilho não pôde ser medido porque estava em conjunção como sol.

Curva de brilho (magnitue visual) de Betelgeuse como medido por um time da Universidade de Villanova [4].
A estrutura da curva de brilho, embora recorrente, é irregular (um período em torno de 400 dias). Como se pode ver, todo munda já sabe que a estrela reduz seu brilho. No ciclo anterior de mínimo, sua magnitude chegou a 1.0, enquanto que hoje ela está em 1.4, o que não mais faz de Betelgeuse a mais brilhante estrela da constelação (a mais brilhante - e o leitor poderá verificar isso por si mesmo - é Rigel ou β Orionis). É importante entender que o tal mínimo pode ser devido ao fato de as manchas brilhantes estarem em outro lugar na estrela e não visiveis a nós, o que só ocorre no máximo.

O destino de nosso conhecimento sobre Betelgeuse depende inteiramente de quem acertar o melhor 'modelo' para sua superfície. Diante de diversas referências sobre o assunto [2][3], é possível ver que não há um consenso sobre a estrutura da estrela. Há previsões de que o mínimo estaria na sua fase final [5], sendo aguardado, no máximo, até fevereiro de 2020. 

Conclusão

O fato de que a estrela tenha atingido um mínimo não significa que ela está na iminência de 'explodir' como recentemente alardeado por sites da internet e revistas consideradas de divulgação científica [6]. De forma irresponsável, esse raro mínimo tem sido associado à possível explosão de Betelgeuse. 

A previsão de uma explosão depende das 'trajetórias evolutivas' [3] da estrela, o que sujeita-se fortemente os modelos estelares admitidos. De fato, apenas se esses modelos e hipóteses estiverem corretos, uma explosão da estrela seria esperada daqui a 100 mil anos [3], e criaria no céu um objeto com magnitude -12.4, mais brilhante que a lua cheia. Haveria considerável produção de Raio-X e radiação gama, mas isso não chegaria a afetar a vida na Terra pela blindagem de sua atmosfera.

Ainda assim, o leitor deve atentar para o fato de que, se isso acontecer hoje (tempo em que o leitor ler esta frase), só saberá disso daqui a mais ou menos 700 anos. Mas, se acontecer, tudo o que sabemos sobre Betelgeuse está errado...

Referências

[2] FREYTAG, Bernd; STEFFEN, Matthias; DORCH, Bertil. Spots on the surface of Betelgeuse–Results from new 3D stellar convection models. Astronomische Nachrichten, v. 323, n. 3‐4, p. 213-219, 2002.
[3] DOLAN, Michelle M. et al. Evolutionary tracks for Betelgeuse. The Astrophysical Journal, v. 819, n. 1, p. 7, 2016. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/819/1/7/pdf
[5] SIGISMONDI, Costantino. Betelgeuse at the end of 2019: an historical minimum about to end. arXiv preprint arXiv:1912.12539, 2019. https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1912/1912.12539.pdf
[6] Exemplos que mostram a precariedade da imprensa científica são:
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