No final do ano passado, a notícia de que a estrela Betelgeuse estava desaparecendo significativamente, finalmente caindo para cerca de 40% de seu brilho normal. A atividade alimentou a especulação popular de que a supergigante vermelha logo explodiria como uma supernova massiva.

Mas os astrônomos têm teorias mais benignas para explicar o comportamento de escurecimento da estrela. E os cientistas da Universidade de Washington e do Observatório Lowell acreditam ter apoio para um deles:Betelgeuse não está escurecendo porque está prestes a explodir - está apenas empoeirada.

Em um artigo aceito para Cartas de jornal astrofísico e publicado no site de pré-impressão arXiv, Emily Levesque, um professor associado de astronomia da UW, e Philip Massey, um astrônomo do Observatório Lowell, relatam que as observações de Betelgeuse feitas em 14 de fevereiro em Flagstaff, Arizona, observatório permitiu-lhes calcular a temperatura média da superfície da estrela. Eles descobriram que Betelgeuse é significativamente mais quente do que o esperado se o recente escurecimento foi causado por um resfriamento da superfície da estrela.

Os novos cálculos dão suporte à teoria de que Betelgeuse - como muitas estrelas supergigantes vermelhas tendem a fazer - provavelmente se desprendeu de algum material de suas camadas externas.

"Vemos isso o tempo todo em supergigantes vermelhas, e é uma parte normal do seu ciclo de vida, "disse Levesque." Supergigantes vermelhos ocasionalmente derramam material de suas superfícies, que se condensará em torno da estrela como poeira. À medida que esfria e se dissipa, os grãos de poeira vão absorver parte da luz que vem em nossa direção e bloquear nossa visão. "

Ainda é verdade:os astrônomos esperam que Betelgeuse exploda como uma supernova nos próximos 100, 000 anos quando seu núcleo entra em colapso. Mas a estrela está diminuindo, que começou em outubro, não era necessariamente um sinal de uma supernova iminente, de acordo com Massey.

Uma teoria era que a poeira recém-formada estava absorvendo parte da luz de Betelgeuse. Outro postulou que enormes células de convecção dentro de Betelgeuse atraíram material quente para sua superfície, onde esfriou antes de cair de volta para o interior.

"Uma maneira simples de saber entre essas possibilidades é determinar a temperatura efetiva da superfície de Betelgeuse, "disse Massey.

Medir a temperatura de uma estrela não é uma tarefa simples. Os cientistas não podem simplesmente apontar um termômetro para uma estrela e fazer uma leitura. Mas, ao olhar para o espectro de luz que emana de uma estrela, os astrônomos podem calcular sua temperatura.

"Emily e eu entramos em contato sobre Betelgeuse, e ambos concordamos que a coisa óbvia a fazer era obter um espectro, "disse Massey." Eu já tinha tempo de observação agendado no Telescópio Lowell Discovery de 4,3 metros, e eu sabia que se brincasse um pouco, seria capaz de obter um bom espectro, apesar de Betelgeuse ainda ser uma das estrelas mais brilhantes do céu. "

A luz das estrelas brilhantes costuma ser muito forte para um espectro detalhado, mas Massey empregou um filtro que efetivamente "amorteceu" o sinal para que eles pudessem explorar o espectro em busca de uma assinatura específica:a absorbância da luz pelas moléculas de óxido de titânio.

O óxido de titânio pode se formar e se acumular nas camadas superiores de grandes, estrelas relativamente legais como Betelgeuse, de acordo com Levesque. Ele absorve certos comprimentos de onda de luz, deixando "conchas" reveladoras no espectro de supergigantes vermelhas que os cientistas podem usar para determinar a temperatura da superfície da estrela.

Pelos seus cálculos, A temperatura média da superfície de Betelgeuse em 14 de fevereiro foi de cerca de 3, 325 graus Celsius, ou 6, 017 F. Isso é apenas 50-100 graus Celsius mais frio do que a temperatura que uma equipe - incluindo Massey e Levesque - calculou como a temperatura da superfície de Betelgeuse em 2004, anos antes de seu dramático escurecimento começar.

Essas descobertas lançam dúvidas de que Betelgeuse está escurecendo porque uma das enormes células de convecção da estrela trouxe gás quente do interior para a superfície, onde havia esfriado. Muitas estrelas têm essas células de convecção, incluindo nosso próprio sol. Eles se parecem com a superfície de uma panela de água fervente, disse Levesque. Mas enquanto as células de convecção em nosso Sol são numerosas e relativamente pequenas - aproximadamente do tamanho do Texas ou do México - supergigantes vermelhas como Betelgeuse, que são maiores, mais frio e com gravidade mais fraca, ostentam apenas três ou quatro células de convecção massivas que se estendem por grande parte de suas superfícies.

Se uma dessas células massivas tivesse subido à superfície de Betelgeuse, Levesque e Massey teriam registrado uma diminuição substancialmente maior na temperatura do que o que eles viram entre 2004 e 2020.

"Uma comparação com nosso espectro de 2004 mostrou imediatamente que a temperatura não mudou significativamente, "disse Massey." Nós sabíamos que a resposta tinha que ser poeira. "

Os astrônomos observaram nuvens de poeira em torno de outras supergigantes vermelhas, e observações adicionais podem revelar desordem semelhante em torno de Betelgeuse.

Nas últimas semanas, Betelgeuse realmente começou a iluminar novamente, embora ligeiramente. Mesmo que o recente escurecimento não fosse uma indicação de que a estrela iria explodir em breve, para Levesque e Massey, não há razão para parar de procurar.

"Supergigantes vermelhas são estrelas muito dinâmicas, "disse Levesque." Quanto mais podemos aprender sobre seu comportamento normal - flutuações de temperatura, pó, células de convecção - melhor podemos entendê-las e reconhecer quando algo verdadeiramente único, como uma supernova, pode acontecer."