O que está por trás da perda de brilho da estrela Betelgeuse?

Imagens registradas pelo instrumento SPHERE, do telescópio VLT, da ESO, no Chile, mostra a diminuição do brilho de Betelgeuse, entre janeiro e dezembro de 2019. Crédito: ESO/VLT.

Betelgeuse é uma estrela do tipo variável e seu brilho aumenta e diminui em ciclos de centenas de dias. No entanto, a diminuição de luminosidade observada nunca foi tão profunda, o que a deixou 2.5 vezes menos brilhante do que o habitual.

Inicialmente, especulou-se que esse aumento na magnitude (diminuição de brilho) fosse causada pela liberação de muita poeira que bloqueou parte da emissão luminosa, mas observações publicadas no periódico The Astrophysical Journal Letters não sustentaram essa teoria, uma vez que o escurecimento foi observado linearmente em diversos comprimentos de onda, desde o infravermelho até a luz visível e isso não aconteceria se o motivo fosse a poeira ejetada.

Manchas Estelares
De acordo com Thavisha Dharmawardena, do Instituto Max Planck de Astronomia, a resposta mais plausível para a perda repentina de brilho foi a formação de grandes manchas na superfície de Betelgeuse, similares aquelas que surgem em nosso Sol.

Imagens da estrela registradas no final de 2019 mostram que as mudanças no brilho não se distribuía de forma homogênea, o que contribuiu para que a teoria das manchas ganhasse força. Observações recentes mostram as "falhas" na emissão luminosa podem estar cobrindo entre 50 e 70% da superfície de Betelgeuse.

Gigantes Vermelhas
No final de suas vidas as estrelas se tornam gigantes vermelhas e 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 percebemos como uma flutuação no brilho.

Localizada a cerca de 700 anos-luz de distância, Betelgeuse é vinte vezes mais massiva que o Sol e aproximadamente mil vezes maior. Se estivesse no Sistema Solar, sua superfície quase alcançaria a orbita de Júpiter.

"Em nosso Sol, as manchas solares vêm e vão regularmente e se intensificam durante o máximo solar, fase de intensa atividade que ocorre a cada onze anos. O problema é que ainda não se sabe exatamente como as manchas funcionam em outras estrelas, especialmente em estrelas evoluídas como Betelgeuse", disse Dharmawardena.

Ciclos Luminosos
As manchas estelares têm sido usadas para explicar características peculiares de outras estrelas envelhecidas e seu estudo se torna cada vez mais importante para a compreensão dos ciclos de brilho das estrelas variáveis.

Betelgeuse sempre apresentou variações de brilho e em alguns momentos também apresentou escuridão aumentada, embora não ao nível observado recentemente. O ciclo primário dura cerca de 420 a 430 dias e os pesquisadores estão interessados em saber como será o próximo mínimo.

“As observações nos próximos anos nos dirão se o enfraquecimento no brilho de Betelgeuse está relacionada a um ciclo pontual. De qualquer forma, Betelgeuse continuará sendo um objeto empolgante para estudos futuros”, conclui Dharmawardena.