Observações recentes de Betelgeuse revelaram que os períodos de escurecimento inesperados e significativos da estrela no final de 2019 e início de 2020 foram provavelmente causados ​​pela ejeção e resfriamento de gases quentes densos, e que a estrela pode estar passando por outro período de escurecimento mais de um ano antes.

Entre outubro e novembro de 2019, O Telescópio Espacial Hubble observou denso, material aquecido movendo-se para fora através da atmosfera estendida da estrela a 200, 000 milhas por hora. O mês seguinte, vários telescópios terrestres observaram uma diminuição no brilho no hemisfério sul de Betelgeuse, como se algo estivesse bloqueando a luz nesta região da estrela. Em fevereiro de 2020, a estrela havia perdido mais de dois terços de seu brilho, um escurecimento visível mesmo a olho nu, criando um burburinho de que a estrela pode estar se transformando em uma supernova. As observações contínuas de espectroscopia de luz ultravioleta com o Hubble forneceram uma linha do tempo para os pesquisadores seguirem, como migalhas de pão que remetem ao passado para localizar a origem do misterioso escurecimento.

"Com o Hubble, tínhamos observado anteriormente células de convecção quente na superfície de Betelgeuse e no outono de 2019 descobrimos uma grande quantidade de gás quente denso movendo-se para fora através da atmosfera estendida de Betelgeuse. Achamos que este gás resfriou milhões de milhas fora da estrela para formar a poeira que bloqueou a parte sul da estrela fotografada em janeiro e fevereiro, "disse Andrea Dupree, diretor associado do Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian, e autor principal do estudo. "O material era duas a quatro vezes mais luminoso do que o brilho normal da estrela. E então, cerca de um mês depois, a parte sul de Betelgeuse esmaeceu visivelmente à medida que a estrela ficava mais fraca. Achamos possível que uma nuvem escura resultou do fluxo que o Hubble detectou. Só o Hubble nos dá essa evidência que levou ao escurecimento. "

E Betelgeuse trouxe outra surpresa para os cientistas quando as observações do Hubble revelaram que o plasma detectado não foi ejetado dos pólos rotacionais da estrela, conforme previsto pelos modelos estelares. "As observações do Hubble sugerem que o material pode ser expulso de qualquer parte da superfície estelar, "disse Dupree, acrescentando que a atividade recente em Betelgeuse não era normal para esta estrela. Dupree observou que Betelgeuse está perdendo massa a uma taxa 30 milhões de vezes maior do que o Sol, mas essa atividade recente resultou em uma perda de aproximadamente duas vezes a quantidade normal de material apenas do hemisfério sul. "Todas as estrelas estão perdendo material para o meio interestelar, e não sabemos como esse material se perdeu. É um vento suave soprando o tempo todo? Ou vem aos trancos e barrancos? Talvez com um evento como o que descobrimos em Betelgeuse? Sabemos que outras estrelas luminosas mais quentes perdem material e rapidamente se transforma em pó, fazendo com que a estrela pareça muito mais fraca. Mas em mais de um século e meio, isso não aconteceu com Betelgeuse. É muito único. "

Observações complementares usando o Observatório de Atividades STELLAr - STELLA - mediram as mudanças na velocidade da superfície da estrela conforme ela subia e descia durante o ciclo de pulsação, criando um efeito ondulante que pode ter impulsionado o plasma que flui através da atmosfera da estrela. "Vimos todas as linhas de absorção no espectro azul mudadas e sabíamos que a estrela estava se expandindo, "disse Klaus G. Strassmeier, diretor de campos magnéticos cósmicos do Leibniz-Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP) e co-autor do estudo. "Quando o escurecimento começou, o deslocamento para o azul tornou-se cada vez menor e, na verdade, reverteu para um deslocamento para o vermelho quando a estrela estava mais fraca. Portanto, sabíamos que o escurecimento deve estar relacionado de uma ou outra forma à expansão e contração da fotosfera da estrela, mas só isso não poderia ter causado tal escurecimento. "

À medida que a estrela se movia para o céu diurno e fora da vista de Hubble e STELLA, pesquisadores recorreram ao Observatório Solar TErrestrial RElations - STEREO - da NASA para monitorar o brilho da supergigante. Mas as observações do verão revelaram uma surpresa surpreendente:escurecimento mais inesperado. Entre o final de junho e o início de agosto de 2020, STEREO observou Betelgeuse em cinco dias separados, medindo o brilho relativo da estrela em comparação com outras estrelas. "Our observations of Betelgeuse with STEREO confirm that the star is dimming again. Betelgeuse typically goes through brightness cycles lasting around 420 days, and since the previous minimum happened in February 2020, this new dimming is over a year early, " said Dupree, who plans to observe Betelgeuse with STEREO again next year, during the star's maximum, to monitor for unexpected outbursts.

Intense interest surrounding Betelgeuse ignited late last year as the star continued to grow dimmer and dimmer, a behavior some scientists said signaled that the old star was about to go supernova. As a variable star that expands and contracts, dimming and brightening over each cycle, "Betelgeuse is a bright star in our galaxy, near the end of its life that is likely to become a supernova. When the star became very faint in February 2020, this was the faintest that it had ever been since measurements began over 150 years ago, " said Dupree. "The dimming was obvious to everyone when looking at the constellation Orion; it was very weird, Betelgeuse was almost missing." At 725 light years away, light—and dimming—seen from Betelgeuse today on Earth left the star in the year 1300. "No one knows how a star behaves in the weeks before it explodes, and there were some ominous predictions that Betelgeuse was ready to become a supernova. Chances are, Contudo, that it will not explode during our lifetime, but who knows?"

The full results of the Hubble and STELLA studies published today in The Astrophysical Journal . Observations from STEREO were reported via The Astronomer's Telegram on July 28, 2020.