Betelgeuse: astrônomos detectam Siwarha, companheira binária, com o Gemini

Um enigma de Betelgeuse começa a ser resolvido

Pelo menos um dos mistérios que rondam a supergigante vermelha Betelgeuse já pode ser encerrado. Astrônomos conseguiram, enfim, observar uma companheira binária pequena e pouco luminosa a orbitar de perto essa estrela colossal.

O que foi visto - uma estrela menor e mais fraca - encaixa-se com precisão nas previsões feitas a partir do comportamento de Betelgeuse. Como o nome Betelgeuse, em árabe, significa “Mão da Giganta”, um grupo de pesquisadores sugere que a companheira, que circula essa “mão”, receba o nome Siwarha - “Sua Pulseira”.

Por muito tempo, acreditou-se que uma detecção desse tipo talvez nem fosse viável, o que torna o resultado particularmente impressionante.

"Essa detecção estava no limite extremo do que dá para fazer com o Gemini em termos de imageamento de alta resolução angular, e funcionou", diz Steve Howell, astrofísico do Centro de Pesquisa Ames, da NASA. "Isso agora abre caminho para outras buscas observacionais de natureza semelhante".

O que sabemos sobre Betelgeuse (Órion) e por que ela chama tanta atenção

Situada a uma distância ainda incerta, mas próxima de cerca de 548 anos-luz, na constelação de Órion, Betelgeuse está entre as estrelas maiores e mais brilhantes do céu visto da Terra. Trata-se de um astro inchado e já no fim da vida: sua massa é estimada entre 16,5 e 19 vezes a massa do nosso Sol, enquanto o raio chega a aproximadamente 764 vezes o raio solar.

Com apenas 10 milhões de anos, a gigante pode parecer jovem para alguém que já está na “terceira idade” estelar - especialmente quando há estrelas quase tão antigas quanto os 13,8 bilhões de anos do Universo. A explicação é simples: Betelgeuse é extremamente massiva. Estrelas mais massivas queimam combustível de forma muito mais quente, brilhante e rápida do que as menores; por isso, encerram a existência em supernovas espetaculares, deixando como remanescente uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Por isso, Betelgeuse é uma joia rara no cosmos cintilante: um astro de vida curta, numa fase final passageira, e ainda suficientemente perto da Terra para ser acompanhado em detalhe.

E os dados não decepcionaram. Betelgeuse é, de fato, bastante estranha. Houve o enigmático “grande escurecimento”, quando sua luminosidade despencou em expressivos 35%; depois, esse episódio foi atribuído a uma enorme ejeção de poeira que, ao arrefecer, passou a obscurecer a luz da estrela.

Variações de brilho e a suspeita de uma companheira

As mudanças de brilho de Betelgeuse não se limitaram a esse evento. A estrela apresenta dois períodos principais de variação: um ciclo de cerca de 400 dias e outro de aproximadamente seis anos. O período de 400 dias é o dominante e decorre de pulsações internas do próprio astro.

Já o ciclo secundário, de seis anos, foi mais difícil de explicar, porque não combinava bem com atividade interna.

Ainda assim, vários trabalhos recentes sugeriram que um companheiro binário pequeno e muito próximo - com algo entre uma e duas massas solares - poderia ser o responsável. Esses estudos também apontaram que a melhor janela para tentar ver esse objeto seria em dezembro de 2024.

Como a detecção foi feita com o Gemini

Aí entra a parte complicada. Betelgeuse é tão grande e tão brilhante que detectar um objeto menor e mais fraco imediatamente ao lado dela é um desafio enorme. Para contornar isso, Howell e seus colegas recorreram a uma técnica chamada imageamento granulado: exposições muito curtas, em sequência, para corrigir os efeitos de distorção causados pela atmosfera terrestre.

O sinal obtido tem apenas 1,5 sigma de confiança, mas corresponde ao que se esperava: há uma companheira binária, exatamente na posição prevista, no momento em que deveria surgir.

Segundo Howell e a equipe, o objeto tem por volta de 1,6 vezes a massa do Sol e está a uma separação orbital de 4 unidades astronômicas - cerca de quatro vezes a distância entre a Terra e o Sol. Isso coloca Siwarha mais perto de Betelgeuse do que Júpiter está do Sol, e implica um período orbital de 5,94 anos.

"Os resultados apresentados aqui não são definitivos, já que a detecção está no limite das capacidades instrumentais", escrevem os pesquisadores no artigo. "No entanto, os resultados fornecem a evidência mais direta e substancial da existência de uma companheira estelar de Betelgeuse, bem como das propriedades dessa companheira".

Pronto. Fim de papo.

O que Siwarha pode ser - e o que deve acontecer depois

As observações indicam que Siwarha é uma estrela do tipo F que ainda não chegou totalmente à sequência principal - ela não evoluiu o bastante para que a fusão de hidrogênio seja iniciada no núcleo.

Vale lembrar: se estrelas mais massivas vivem menos, as menores demoram mais para “engrenar”. Assim, embora Betelgeuse e Siwarha provavelmente tenham nascido juntas, no mesmo período, a primeira está quase no fim, enquanto a segunda ainda nem começou de verdade.

E talvez nem comece. Astrônomos preveem que Betelgeuse deve explodir como supernova em algum momento nos próximos 100.000 anos, provavelmente deixando uma estrela de nêutrons. Quando isso acontecer, Siwarha estará bem na linha de fogo.

A próxima chance de observar Siwarha deve ocorrer por volta de novembro de 2027. Os astrônomos têm apenas dois anos curtos para aperfeiçoar as técnicas e tentar captar uma imagem melhor dessa estrela esquiva - e condenada.

A pesquisa foi publicada no periódico Cartas do Jornal Astrofísico.