Betelgeuse Está Brilhando Novamente

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As últimas observações de Betelgeuse mostram que a estrela está começando a brilhar lentamente. Hoje não há supernova! Nada a ver, melhor sorte na próxima vez.

Apesar de parte do hype, esse comportamento é exatamente o que os astrônomos esperavam. Betelgeuse é uma estrela muito diferente do nosso sol. Enquanto nosso Sol é uma estrela da sequência principal em seu auge da vida, Betelgeuse é uma estrela gigante vermelha à beira da morte. Mas a morte de uma estrela não é um processo simples.

As estrelas brilham tão intensamente e por tanto tempo por causa de um delicado equilíbrio de gravidade e fusão nuclear. A gravidade gostaria de colapsar uma estrela sob seu peso. Sem fusão nuclear, a gravidade esmagaria uma estrela em uma anã branca, estrela de nêutrons ou buraco negro. Mas a pressão de esmagamento criada pela gravidade permite que o hidrogênio no núcleo da estrela se funda em hélio. O processo é conhecido como cadeia próton-próton (ou cadeia pp) e combina quatro núcleos de hidrogênio em um núcleo de hélio. Cerca de 3% da massa original é convertida em energia na forma de raios gama. Essa energia aquece ainda mais o núcleo, deixando-o recuar contra a gravidade.

Para estrelas maiores que o Sol, outro processo de fusão conhecido como ciclo CNO entra em ação. CNO significa Carbono-Nitrogênio-Oxigênio porque o processo funde o hélio nesses três elementos. Esse processo é o motivo pelo qual esses três elementos são os mais abundantes no universo, exceto o hidrogênio e o hélio.

Enquanto o ciclo da cadeia pp e o CNO podem ocorrer ao mesmo tempo em uma estrela, com o tempo o ciclo do CNO aumenta à medida que o hidrogênio se torna mais escasso e o hélio mais abundante. Como o ciclo CNO libera mais energia a uma taxa mais rápida que a cadeia pp, isso significa que a temperatura de uma estrela aumenta com o tempo. Vemos esse aquecimento gradual em nosso próprio sol. Quando o ciclo CNO domina uma estrela, seu núcleo é tão quente que as camadas externas de uma estrela incham e se expandem.

Este é o estágio em que Betelgeuse está agora. Por milhões de anos, foi uma estrela da sequência principal de cerca de 20 massas solares. Mas agora ele está fundindo o hélio tão furiosamente que se transformou em uma supergigante vermelha. Betelgeuse está ficando sem combustível e, no final, a gravidade vencerá. É só uma questão de tempo.

Mas esse tempo não é necessariamente breve. Betelgeuse tem hélio suficiente para permanecer no estágio supergigante vermelho por cerca de 100.000 anos. Mesmo depois de ficar sem hélio, ele poderá fundir o carbono em elementos mais pesados ​​por cerca de um milênio. Depois disso, as coisas mudarão rapidamente. Quando ficar sem carbono, ele tentará fundir elementos cada vez mais pesados ​​por cerca de um ano. Então seu núcleo entrará em colapso, Betelgeuse se tornará uma supernova e finalmente teremos nosso show.

O melhor que podemos dizer é que Betelgeuse ainda está na fase supergigante vermelha de sua vida. Mesmo que tenha diminuído significativamente nos últimos dias, não está prestes a explodir. O escurecimento gradual e o brilho que vemos sugerem que não explodirá em nossas vidas. Isso sugere que o núcleo do Betelgeuse ainda está se arrastando a um ritmo constante.

A mudança do brilho da Betelgeuse é devida a um processo conhecido como convecção. As camadas superiores da estrela são aquecidas pelo núcleo, e isso gera um fluxo de regiões mais quentes e mais frias. O material no interior é aquecido e sobe para a superfície. Em seguida, esfria e afunda na estrela, e o ciclo continua. A convecção acontece nas regiões externas da maioria das estrelas, incluindo o nosso Sol. Na superfície do Sol, essas regiões de convecção são conhecidas como grânulos e geralmente são do tamanho do Texas. Parece grande, mas para o Sol é menor que a maioria das manchas solares. Portanto, mesmo que o Sol tenha regiões quentes e brilhantes e regiões frias mais escuras, elas são tão pequenas em comparação com a superfície do Sol que não há uma mudança geral na luminosidade solar.

Mas a camada externa de Betelgeuse é muito menos densa que a do sol. É ainda menos denso que a atmosfera da Terra. É basicamente uma sopa fina de gás brilhante. Isso significa que as regiões de convecção em Betelgeuse podem ser enormes. Uma única região pode cobrir grande parte da estrela. Quando uma dessas regiões sobe ao topo, Betelgeuse fica mais brilhante e, quando esfria, a estrela escurece. Betelgeuse está começando a clarear porque o material quente está convocando para sua superfície. Isso é normal para o Betelguese e é provável que seja assim por milênios.

Portanto, não há boom hoje. Mas crescer um dia. Mais cedo ou mais tarde ... Boom!

Referência: Edward Guinan et al. "A queda e o aumento do brilho de Betelgeuse"

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