eso2109pt-br — Nota de imprensa científica

Resolvido o mistério da diminuição de brilho de Betelgeuse

16 de Junho de 2021

Quando Betelgeuse, uma estrela brilhante de cor laranja da constelação de Orion, se tornou visivelmente mais escura no final de 2019 e início de 2020, a comunidade astronômica ficou intrigada. Uma equipe de astrônomos acaba de publicar novas imagens da superfície da estrela, obtidas com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, que mostram claramente como é que o brilho desta estrela variou. Esta nova pesquisa revela que a estrela esteve parcialmente escondida por uma nuvem de poeira, uma descoberta que desvenda finalmente o mistério da “Grande Diminuição de Brilho” de Betelgeuse.

A diminuição de brilho de Betelgeuse — uma variação observada, inclusive, a olho nu — levou Miguel Montargès e a sua equipe a apontar o Very Large Telescope (VLT) do ESO em direção dessa estrela no final de 2019. Uma imagem de dezembro 2019, quando comparada com uma imagem anterior da estrela obtida em janeiro do mesmo ano, mostrou que a superfície estelar se encontrava significativamente mais escura, especialmente na região sul. No entanto, os astrônomos não sabiam o porquê.

A equipe continuou observando a estrela durante a sua “Grande Diminuição de Brilho”, capturando duas novas imagens, nunca antes vistas, em janeiro de 2020 e em março de 2020. Em abril de 2020, Betelgeuse já havia retornado ao seu brilho normal.

Pela primeira vez, estávamos vendo a variação de uma estrela em tempo real, numa escala de semanas”, disse Montargès, do Observatoire de Paris, França, e da KU Leuven, Bélgica. As imagens agora publicadas são as únicas que possuímos que mostram a superfície de Betelgeuse variando de brilho ao longo do tempo.

No novo estudo, publicado hoje na revista Nature, a equipe revelou que a misteriosa diminuição de brilho foi causada por um véu de poeira que cobriu a estrela, o que, que por sua vez foi o resultado de uma queda na temperatura na superfície estelar de Betelgeuse.

A superfície de Betelgeuse varia regularmente à medida que bolhas de gás se movem, encolhem e aumentam dentro da estrela. A equipe concluiu que algum tempo antes da Grande Diminuição de Brilho, a estrela ejetou uma enorme bolha de gás que se deslocou para longe. Quando uma parte da superfície esfriou pouco tempo depois, essa diminuição de temperatura foi suficiente para permitir a condensação desse gás em poeira sólida.

Assistimos diretamente à formação da chamada poeira estelar”, disse Montargès, cujo estudo mostrou que a formação de poeira pode ocorrer muito depressa e próximo da superfície de uma estrela. “A poeira expelida por estrelas evoluídas frias, tais como a ejeção que vimos, pode se transformar nos blocos constituintes de planetas terrestres e de vida”, acrescenta Emily Cannon, da KU Leuven, que também esteve envolvida no estudo.

Em vez de ser apenas o resultado de uma ejeção de poeira, houve algumas especulações online de que a queda de brilho de Betelgeuse poderia ser um sinal da sua morte iminente na forma de uma explosão de supernova. Uma supernova não tem sido observada em nossa galáxia desde o século XVII, então os astrônomos atuais não têm certeza do que esperar de uma estrela na fase que antecede este evento explosivo. No entanto, este novo trabalho de pesquisa confirmou que a Grande Diminuição de Brilho de Betelgeuse não foi um sinal precoce de que a estrela estava caminhando para seu destino dramático.

Observar este escurecimento numa estrela tão conhecida foi algo entusiasmante tanto para astrônomos profissionais como amadores, tal como resuma Cannon: “Ao olhar para as estrelas no céu noturno, nos parece que esses minúsculos e cintilantes pontos de luz são eternos. A diminuição de brilho da Betelgeuse nos quebrou essa ilusão”.

A equipe  usou o instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO para obter imagens de forma direta da superfície de Betelgeuse, juntamente com dados coletados pelo instrumento GRAVITY montado no Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI), para monitorizar a estrela ao longo da sua diminuição de brilho. Os telescópios, situados no Observatório do Paranal do ESO, no deserto chileno do Atacama, foram “ferramentas de diagnóstico vitais para descobrir a causa deste escurecimento”, disse Cannon. “Conseguimos observar a estrela não apenas como um ponto, mas com resolução suficiente para conseguirmos distinguir detalhes na sua superfície e monitorá-la durante todo o evento”, acrescenta Montargès.

Montargès e Cannon aguardam com expectativa o que o futuro da astronomia nos trará para o estudo de Betelgeuse, uma estrela supergigante vermelha, em particular com o Extremely Large Telescope do ESO (ELT). “Com uma capacidade para atingir resoluções espaciais sem precedentes, o ELT nos permitirá obter imagens diretas de Betelgeuse com detalhes notáveis”, disse Cannon. “O telescópio irá também expandir de forma significativa a amostra de supergigantes vermelhas para as quais poderemos resolver a superfície por meio de imagens diretas, ajudando-nos assim a desvendar os mistérios que se escondem por trás dos ventos destas estrelas massivas”.

Mais Informações

Esta pesquisa foi apresentada no artigo “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8) publicado na revista Nature.

A equipe é composta por M. Montargès (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, França [LESIA] e Instituto de Astronomia, KU Leuven, Bélgica [KU Leuven]), E. Cannon (KU Leuven), E. Lagadec (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, França [OCA]), A. de Koter (Instituto de Astronomia Anton Pannekoek, Universidade de Amsterdam, Países Baixos e KU Leuven), P. Kervella (LESIA), J. Sanchez-Bermudez (Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg, Alemanha [MPIA] e Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autônoma de México, Mexico City, México), C. Paladini (Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile [ESO-Chile]), F. Cantalloube (MPIA), L. Decin (KU Leuven e School of Chemistry, University of Leeds, Reino Unido), P. Scicluna (ESO-Chile), K. Kravchenko (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Alemanha), A. K. Dupree (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA, EUA), S. Ridgway (NSF’s NOIRLab, Tucson, AZ, EUA), M. Wittkowski (Observatório Europeu do Sul, Garching bei Munchen, Alemanha [ESO-Garching]), N. Anugu (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ, EUA e School of Physics and Astronomy, University of Exeter, Reino Unido [Exeter]), R. Norris (Physics Department, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, EUA), G. Rau (NASA Goddard Space Flight Center, Exoplanets & Stellar Astrophysics Laboratory, Greenbelt, MD, EUA [NASA Goddard] e Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC EUA), G. Perrin (LESIA), A. Chiavassa (OCA), S. Kraus (Exeter), J. D. Monnier (Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA [Michigan]), F. Millour (OCA), J.-B. Le Bouquin (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, França e Michigan), X. Haubois (ESO-Chile), B. Lopez (OCA), P. Stee (OCA) e W. Danchi (NASA Goddard).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Tcheca, Suécia e Suíça, além do país anfitrião, o Chile, e a Austrália, como parceiro estratégico. O ESO se destaca por realizar um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também desempenha um papel de liderança na promoção e organização da cooperação em pesquisa astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferômetro do Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo, além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO também é um parceiro importante em duas instalações situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está construindo o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

Contatos

Miguel Montargès
LESIA, Observatoire de Paris, PSL University
Paris, France
Tel.: +33 (0)1 45 07 76 95
e-mail: miguel.montarges@observatoiredeparis.psl.eu

Emily Cannon
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
e-mail: emily.cannon@kuleuven.be

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Cel.: +49 151 241 664 00
e-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2109, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso2109pt-br
Nome:Betelgeuse
Tipo:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant
Facility:Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer
Instruments:GRAVITY, SPHERE
Science data:2021Natur.594..365M

Imagens

A superfície de Betelgeuse antes e durante a Grande Diminuição de Brilho de 2019/2020
A superfície de Betelgeuse antes e durante a Grande Diminuição de Brilho de 2019/2020
A superfície de Betelgeuse antes e durante a Grande Diminuição de Brilho de 2019/2020 (anotada)
A superfície de Betelgeuse antes e durante a Grande Diminuição de Brilho de 2019/2020 (anotada)
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em março de 2020
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em março de 2020
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em janeiro de 2020
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em janeiro de 2020
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em dezembro de 2019
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em dezembro de 2019
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em janeiro de 2019
Imagem da superfície de Betelgeuse tirada em janeiro de 2019
Imagem em grande angular da região do céu onde se localiza a estrela Betelgeuse
Imagem em grande angular da região do céu onde se localiza a estrela Betelgeuse
A estrela Betelgeuse na constelação de Orion
A estrela Betelgeuse na constelação de Orion

Vídeos

ESOcast 238 Light: Quem desligou as luzes em Betelgeuse?
ESOcast 238 Light: Quem desligou as luzes em Betelgeuse?
Variação do brilho de Betelgeuse em 2019/2020
Variação do brilho de Betelgeuse em 2019/2020
Animação artística de Betelgeuse e o seu véu de poeira
Animação artística de Betelgeuse e o seu véu de poeira
Aproximando-se da estrela Betelgeuse
Aproximando-se da estrela Betelgeuse