Quando Betelgeuse vai explodir?

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Concepção artística de Betelgeuse. Crédito: ESO/L. Calçada

Artigo traduzido de Slate. Autor: Phil Plait.

Se há uma estrela no céu as pessoas conhecem, é Betelgeuse.

Marcando o ombro direito do caçador Orion – lembre-se, ele está de frente para nós, por isso é à nossa esquerda – esta estrela laranja avermelhada é uma das mais brilhantes no céu noturno. Tem sido estudada durante o tempo que tivemos telescópios, mas para toda a nossa tecnologia avançada e conhecimentos, os detalhes sobre ela são irritantemente vagos. Nós nem sequer temos uma boa determinação de quão longe ela está!

Ainda assim, há muito sabemos: é uma supergigante vermelha, uma estrela que começou a vida já muito maior, mais massiva, e muito mais luminosa que o Sol. Estrelas como ela gastam seu combustível nuclear de forma extremamente rápida; enquanto o Sol só vai se aproximar da meia-idade daqui 4,5 bilhões de anos, Betelgeuse está morrendo agora em uma idade de menos de 10 milhões de anos. E quando ela finalmente se tornar um fantasma, vai fazê-lo com um estrondo. Uma explosão muito, muito grande: ela vai se tornar uma supernova, um dos eventos mais dramáticos e absurdamente violentos da natureza.

Mas quando? Muita coisa foi escrita sobre isso. Se você acredita em pseudocientistas e malucos, você pode ter pensado que 2012 foi a nossa última chance de vê-la. Às vezes, a notícia se espalha que vai ser a qualquer momento. De alguma forma, estranhamente, apesar de todas aquelas bobagens, você ainda pode ver Betelgeuse brilhando no céu.

Uma fotografia magnífica da constelação de Orion, com Betelgeuse brilhante no canto superior esquerdo. Crédito: Rogelio Bernal Andreo.
Uma fotografia magnífica da constelação de Orion, com Betelgeuse brilhante no canto superior esquerdo. Crédito: Rogelio Bernal Andreo.

No entanto, a coisa é que ela realmente vai explodir um dia. Nós realmente não sabemos quando, exatamente, e é por isso que eu costumo expandir a minha aposta, dizendo que poderia ser hoje à noite, mas é mais provável que seja daqui centenas de milhares de anos a partir de agora … ou um milhão de anos, no máximo.

Como cientista, esse intervalo de tempo é um pouco incômodo. É por isso que fiquei muito feliz de ler uma pesquisa tentando diminuir esse número. Embora ainda seja um pouco duvidoso, e os detalhes ainda são tímidos, os astrônomos que fizeram a pesquisa foram capazes de fazer uma previsão muito mais refinada: Betelgeuse vai explodir em cerca de 100 mil anos.

Uau. Isso é mais cedo do que eu pensava. Ainda está muito longe, é claro, mas em um sentido galático isso é um piscar de olhos.

Essa previsão depende de um monte de coisas, de modo que os astrônomos tiveram que determinar muitos fatos básicos sobre a estrela da melhor forma possível (geralmente dependendo do trabalho anterior de outros). É tudo muito surpreendente, então deixe-me listá-los para você com breves comentários:

Distância: Betelgeuse provavelmente está a cerca de 200 parsecs (650 anos-luz de distância). Diferentes métodos geram diferentes distâncias, o que tem sido frustrante, mas um estudo recente mostra que este é o melhor resultado.

Idade: os modelos de evolução da estrela ao longo do tempo deu uma estimativa de cerca de 8,5 milhões de anos. Ela é um pouco mais velha do que eu teria esperado, mas bastante razoável. Compare isso com a idade do Sol de cerca de 4,5 bilhões de anos, e você verá porque eu digo que estrelas como Betelgeuse não vivem por muito tempo!

Massa: As melhores estimativas da massa de Betelgeuse dão cerca de 20 vezes a do Sol (mais ou menos). Isso é um muita massa; quanto mais massiva, mais raras, e apenas um punhado de estrelas tem essa quantidade de massa.

Betelgeuse é absurdamente enorme. Observe os tamanhos do sistema solar em escala, abaixo à esquerda. Crédito: Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA e ESA.
Betelgeuse é absurdamente enorme. Observe os tamanhos do sistema solar em escala, abaixo à esquerda. Crédito: Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA e ESA.

Raio: É aqui que começamos a entrar no território do “caramba!”: Betelgeuse é espantosamente ± 200 vezes maior que o Sol! Tenha em mente que o Sol é mais de 100 vezes maior do que a Terra e você pode perceber quão gigante esta estrela é. Isso é um raio – um raio – de mais de 600 milhões de quilômetros! Substitua o Sol com Betelgeuse, e ela quase alcançaria a órbita de Júpiter. A Terra seria engolida.

Rotação: Estrelas tendem a girar lentamente. Quando elas se expandem, como Betelgeuse fez há muito tempo, elas diminuem a velocidade (isso é chamado de conservação do momento angular, como quando um patinador de gelo recolhe seus braços e gira mais rapidamente). Betelgeuse é enorme, por isso, não é surpresa que gire muito lentamente, apenas uma vez a cada 8,4 anos. O Sol gira uma vez por mês, para comparação.

Luminosidade: Betelgeuse é brilhante. Ela brilha com 125 mil vezes a energia do Sol. Caramba! É por isso que apesar de estar a centenas de anos-luz de distância de nós ela ainda seja uma das estrelas mais brilhantes no céu. A essa distância, você precisaria de um telescópio para ver o Sol.

Perda de massa: Quando estrelas massivas consomem o combustível de hidrogênio em seu núcleo, elas começam a fusão do hélio em carbono. Isso gera uma grande quantidade de calor, o que faz com que as partes mais externas da estrela se expandam (gases quentes expandem, afinal de contas). Betelgeuse é bastante inchada o que significa que a gravidade em sua superfície é muito fraca. A estrela também é incrivelmente luminosa, assim, uma molécula de gás em sua superfície sente uma força externa forte da luz e apenas uma força fraca da gravidade segurando-a. O resultado: Betelgeuse sopra um vento muito forte de material. Ela perde cerca de um milionésimo da massa do Sol a cada ano. Isso pode não parecer muito, mas o Sol perde menos de um trilionésimo de sua massa a cada ano. Betelgeuse ejeta um milhão de vezes mais material que o Sol. Isso não é um vento solar. É um vendaval.

Betelgeuse sopra uma enorme quantidade de gás e poeira no espaço, que pode ser vista nesta imagem infravermelha do Very Large Telescope. Betelgeuse está no centro, e é tão brilhante que a área em torno dele teve o contraste reduzido para que o material exterior, muito mais fraco, pudesse ser exibido. Crédito: ESO/P. Kervella.
Betelgeuse sopra uma enorme quantidade de gás e poeira no espaço, que pode ser vista nesta imagem infravermelha do Very Large Telescope. Betelgeuse está no centro, e é tão brilhante que a área em torno dele teve o contraste reduzido para que o material exterior, muito mais fraco, pudesse ser exibido. Crédito: ESO/P. Kervella.

A Supernova: Usando todos esses dados, mais o que sabemos sobre como as estrelas evoluem ao longo do tempo, os astrônomos acham que em cerca de 100 mil anos Betelgeuse vai ficar sem hélio para fundir. Os passos depois disso são um pouco complicados, mas essencialmente ela vai começar a fundir elementos cada vez mais pesados em prazos cada vez mais curtos, até que tentará fundir o silício em ferro. Isso significa a ruína para a estrela, porque rouba a energia necessária para ela se sustentar. O núcleo entra em colapso, aquece além da imaginação, e explode. Kablam! Nada mais de Betelgeuse.

As consequências: primeiro, repita comigo: NÓS NÃO ESTAMOS EM PERIGO POR CAUSA DE BETELGEUSE.

A essa distância, mesmo a detonação titânica de uma estrela supergigante não representa uma grande ameaça. Vai ser brilhante, tão brilhante quanto a Lua cheia! Mas está muito longe para nos machucar. E também… 100 mil anos é muito tempo.

Lembre-se, ela vai lançar octilhões de toneladas de matéria para o espaço em todas as direções em uma fração razoável da a velocidade da luz. Mas ela vai desacelerar. Os astrônomos do trabalho estimam que a onda de choque levará seis milhões de anos para chegar até nós, e estará movendo-se a meros 13 km por segundo. Vai bater em um vento solar do Sol, e os dois vão se chocar, mas o choque vai parar bem além da órbita da Terra.

Estamos a salvo.

Mas caramba, isso vai ser um show. Só que você vai ter que esperar cem milênios para a abrirem as cortinas.

Eu não sou tão paciente. Estatisticamente falando, uma galáxia abriga uma supernova a cada século. A Via Láctea não teve uma por um longo tempo, por isso estamos obrigados a observar uma mais cedo ou mais tarde. Podemos observar umas mil ou mais antes que Betelgeuse finalmente exploda. Algumas certamente estarão ainda mais próximas de nós que Betelgeuse está. Mais uma vez, estamos em perigo real se uma supernova acontecer nas proximidades, e seria bom ver uma a uma distância relativamente próxima. Oh, o que nós aprendemos!

… Mas pobre Orion. Quando Betelgeuse desaparecer, ao longo de alguns meses ele vai estar sem seu ombro direito. Gostaria de saber o que teremos que modificar nos mitos para acomodar para isso…

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