Betelgeuse gira mais depressa do que o esperado; poderá ter engolido uma companheira há 100.000 anos atrás

Esta imagem infravermelha de Betelgeuse, obtida pelo Herschel em 2012, mostra duas conchas de matéria em interação num lado da estrela.
Crédito: L. Decin/Universidade de Leuven/ESA

O astrônomo J. Craig Wheeler da Universidade do Texas em Austin pensa que Betelgeuse, a estrela brilhante e vermelha que marca o ombro de Orionte, o Caçador, pode ter tido um passado mais interessante do que dá a entender. Trabalhando com um grupo internacional de estudantes, Wheeler encontrou evidências de que a supergigante vermelha nasceu com uma companheira estelar, e que mais tarde engoliu essa estrela. A investigação foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Para uma estrela tão bem conhecida, Betelgeuse é misteriosa. Os astrônomos sabem que é uma super gigante vermelha, uma estrela massiva perto do final da sua vida e que, portanto, inchou até muitas vezes o seu tamanho original. Algum dia explodirá como uma supernova, mas ninguém sabe quando.

"Pode ser daqui a dez mil anos, ou pode ser amanhã à noite," comenta Wheeler, especialista em supernovas.

Uma nova pista para o futuro de Betelgeuse envolve a sua rotação. Quando uma estrela incha para se tornar super gigante, a sua rotação deverá abrandar. "É como a clássica patinadora no gelo que rodopia - não trazendo os seus braços para o peito, abrindo os braços para cima," comenta Wheeler. À medida que a patinadora estica os seus braços, ela diminui de velocidade. Assim, também, a rotação de Betelgeuse deveria diminuir à medida que a estrela se expande. Mas não foi isso que a equipa de Wheeler encontrou.

"Não conseguimos explicar a rotação de Betelgeuse," realça Wheeler. "Ela gira 150 vezes mais depressa do que qualquer estrela única plausível."

Ele orientou uma equipa de estudantes, incluindo Sarafina Nance, Manuel Diaz e James Sullivan da Universidade do Texas em Austin, EUA, bem como estudantes da China e da Grécia, num estudo de Betelgeuse com um programa de modelagem computacional chamado MESA. Os estudantes usaram o MESA para modelar, pela primeira vez, a rotação de Betelgeuse.

Wheeler disse que, ao contemplar a surpreendente e rápida rotação de Betelgeuse, começou a especular. "Suponhamos que Betelgeuse teve uma companheira quando nasceu? E vamos supor que orbita Betelgeuse numa órbita correspondente ao tamanho atual desta estrela. Quando Betelgeuse se tornou numa super gigante vermelha, absorveu-a e engoliu-a.

Ele explicou que a estrela companheira, uma vez engolida, iria transferir o momento angular da sua órbita em redor de Betelgeuse para o seu invólucro externo, acelerando a rotação de Betelgeuse.

Wheeler estima que a estrela companheira teria tido aproximadamente a mesma massa que o Sol, a fim de explicar a atua rotação de Betelgeuse de 15 km/s.

Embora seja uma ideia interessante, existem algumas evidências para esta teoria da companheira engolida? Numa palavra: talvez.

Se Betelgeuse engoliu, realmente, uma estrela companheira, é provável que a interação entre as duas tenha provocado com que a super gigante libertasse alguma matéria para o espaço, comenta Wheeler.

Possuindo a velocidade a que a matéria sai de uma estrela gigante vermelha, cerca de 10 km/s, Wheeler afirmou que foi capaz de estimar aproximadamente quão longe de Betelgeuse este material deveria estar hoje.

"Então, na minha ingenuidade, debrucei-me sobre a literatura e li mais sobre Betelgeuse, e ao que parece existe uma concha de matéria situada além de Betelgeuse, apenas um pouco mais perto do que tinha suposto," explica Wheeler.

Imagens infravermelhas de Betelgeuse, captadas em 2012 por Leen Decin da Universidade de Leuven, Bélgica, com o Telescópio Espacial Herschel, mostram duas conchas de matéria interagindo de um lado de Betelgeuse. Existem várias interpretações; há quem diga que esta matéria é uma onda de choque criada à medida que a atmosfera de Betelgeuse empurra através do meio interestelar.

Ninguém sabe a origem com certeza. Mas "o facto é," diz Wheeler, "que existem evidências de que Betelgeuse teve algum tipo de distúrbio aproximadamente nesta escala de tempo," - isto é, há 100.000 anos atrás, quando a estrela se expandiu para super gigante vermelha.

A teoria da companheira estelar poderia explicar tanto a rápida rotação de Betelgeuse como esta matéria vizinha.

Wheeler e a sua equipa de estudantes estão a continuar as suas investigações sobre esta estrela enigmática. Esperam estudar Betelgeuse usando uma técnica chamada "asterosismologia" - procurando ondas sonoras que afetam a superfície da estrela, a fim de obterem pistas sobre o que está a ocorrer nas profundezas do seu casulo. Vão também usar o código MESA para melhor entender o que aconteceria se Betelgeuse tivesse engolido uma estrela companheira.

Imagem da constelação de Orionte, o Caçador, obtida no Observatório McDonald no dia 20 de novembro de 2016, com uma câmara DSLR acoplada em "piggyback" a um telescópio de três polegadas, durante uma exposição de 12 minutos. A super gigante vermelha, betelgeuse, forma o brilhante e alaranjado ombro de Orionte, em cima e à esquerda.
Crédito: Tom Montemayor

FONTE: http://www.ccvalg.pt/