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Buraco negro pode ter causado o escurecimento da estrela Betelgeuse

Um buraco negro pode ter causado a diminuição do brilho da estrela Betelgeuse em 2019, de acordo com um novo estudo. Embora uma explicação convincente tenha sido proposta ano passado, a nova hipótese pode trazer de volta a discussão entre os astrônomos.

Parte da constelação de Orion e uma das estrelas mais brilhantes do céu, a gigante vermelha foi alvo de astrônomos de todo o mundo entre 2019 e 2020 — nesse período, ela perdeu até 60% de seu brilho, levando muitos a pensar se ela estaria prestes a explodir em supernova.

Entretanto, ela recuperou seu brilho e deixou o mistério em aberto: o que causou esse evento? Sem nenhum registro de algo semelhante nas anotações feitas sobre a estrela ao longo dos séculos, não há pistas sobre comportamentos como este e o fenômeno ficou conhecido como Grande Escurecimento.

Mais tarde, os cientistas encontraram evidências de que o escurecimento teria sido causado por uma nuvem espessa de gás expelido pela própria estrela. Recentemente, um estudo revelou que ela perdeu o equivalente a várias luas de sua superfície visível após uma explosão estelar.

Ilustração das mudanças no brilho da Betelgeuse após a ejeção de massa em 2019 (Imagem: Reprodução/NASA/ESA/Elizabeth Wheatley (STScI))
Ilustração das mudanças no brilho da Betelgeuse após a ejeção de massa em 2019 (Imagem: Reprodução/NASA/ESA/Elizabeth Wheatley (STScI))

Agora, um trio de cientistas publicou um novo estudo, sugerindo que um pequeno buraco negro poderia ter se aproximado de Betelgeuse, criando um efeito de marés e escurecendo a estrela. Essa ideia está relacionada com um dos fenômenos que podem escurecer uma estrela — sua velocidade de rotação.

Se a forma da atmosfera externa de uma estrela for alterada, pode ocorrer uma mudança no brilho, principalmente no caso de uma supergigante como a Betelgeuse, pois a quantidade de brilho é determinada pela distância entre a camada mais externa e o núcleo.

Quando uma estrela gira muito rápido, a força de torque torna o objeto um pouco achatado nos seus polos e mais largos no equador. Com isso, o equador da estrela fica mais distante do núcleo, reduzindo a temperatura e, portanto, o brilho. Assim, estrelas de rotação rápida parecem mais brilhantes em seus polos.

Este não é o caso da Betelgeuse, pois ela não está girando rápido o suficiente. Mas um efeito semelhante pode ocorrer se um objeto bem mais massivo passar por perto da órbita da estrela. Isso elevaria as marés na superfície, da mesma forma que a Lua faz com as marés na Terra.

Com as marés de plasma deformando a estrela, uma protuberância se formaria, acompanhando a órbita do objeto visitante e ficando mais afastada do núcleo. O resultado seria um escurecimento do brilho. Quando o visitante fosse embora para continuar sua própria órbita, a estrela voltaria ao normal.

Betelgeuse observada pelo telescópio de um observatório (Imagem: Reprodução/Adam Block/Steward Observatory)
Betelgeuse observada pelo telescópio de um observatório (Imagem: Reprodução/Adam Block/Steward Observatory)

O novo estudo trabalhou com essa possibilidade e calculou como seria a visita de um objeto massivo — um buraco negro, estrela de nêutrons ou anã branca — a Betelgeuse. O resultado mostra que a mecânica acima funciona, mas explica apenas uma parte da perda de luminosidade, e não 60%.

Para resolver isso, a equipe mostrou que o visitante pode ter causado outros efeitos, como uma explosão estelar. Isso resultaria em uma grande quantidade de material ejetado que, aliado aos efeitos de marés, poderia obscurecer o brilho da Betelgeuse.

É difícil confirmar o que realmente aconteceu com Betelgeuse. O melhor que cientistas podem fazer é trabalhar com as hipóteses que melhor explicam, de modo simples, as observações obtidas na época, e torcer para que algo semelhante aconteça de novo.

De qualquer forma, criar outras ideias e demonstrar cálculos de como elas poderiam funcionar na prática pode ser útil algum dia. Mesmo que Betelgeuse nunca mais se comporte desse modo, poderia acontecer com outra estrela. Até lá, a tecnologia dos instrumentos podem ter avançado o suficiente para investigar melhor eventos semelhantes ao Grande Escurecimento.

O estudo foi publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Canaltech

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