O parceiro secreto de Betelgeuse, Betelbuddy, pode mudar as previsões de supernovas
Cientistas estão
repensando o momento da supernova de Betelgeuse, já que novas pesquisas sugerem
que a estrela pode ter uma companheira escondida, conhecida como Betelbuddy.
Essa companheira pode ser responsável pelos padrões incomuns de brilho e
escurecimento de Betelgeuse.
Representação gráfica de
Betelgeuse e Betelbuddy. Crédito: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation
A descoberta abre novas
possibilidades, incluindo a ideia de que Betelbuddy pode ser uma estrela jovem
ou até mesmo algo mais exótico, como uma estrela de nêutrons . Pesquisadores
estão trabalhando para confirmar a existência de Betelbuddy, o que pode mudar
drasticamente o que sabemos sobre Betelgeuse e sua eventual explosão.
Betelgeuse e Betelbuddy
O momento em que a estrela
Betelgeuse explodirá em uma supernova tem sido um tópico de debate entre
cientistas, em grande parte baseado em seu padrão de brilho e escurecimento.
No entanto, uma nova pesquisa,
incluindo contribuições de um professor da Universidade de Wyoming, sugere que
essa luz estelar pulsante pode ser influenciada por uma estrela companheira,
apelidada de “Betelbuddy”.
“Este artigo propõe uma
companheira — uma estrela ou um objeto estelar — para Betelgeuse, o que
significa que Betelgeuse é um sistema binário. Chamamos isso de alfa Orionis B
(Betelgeuse é propriamente conhecida como Alpha Orionis), ou 'BetelBuddy' coloquialmente”,
diz Meridith Joyce, professora assistente no Departamento de Física e
Astronomia da UW. “A companheira nunca foi detectada observacionalmente, mas
sabemos, pelo comportamento pulsacional de Betelgeuse, que ela deve existir.
“Com base em restrições orbitais,
a companheira deve estar abaixo de uma certa massa, que dizemos ser cerca de
duas vezes a massa do sol”, ela continua. “Com base em argumentos estatísticos,
é mais provável que essa companheira seja uma estrela jovem semelhante ao sol,
mas é possível que a companheira seja algo mais exótico, como uma estrela de
nêutrons. Se fosse uma estrela de nêutrons, essa descoberta seria enorme.”
Joyce é coautora de um artigo
intitulado “A Buddy For Betelgeuse: Binarity As the Origin of the Long
Secondary Periods in An Orionis” que foi aceito para publicação no The
Astrophysical Journal , um periódico de acesso aberto dedicado a
desenvolvimentos, descobertas e teorias recentes em astronomia e astrofísica. O
artigo deve ser publicado no periódico perto do final de novembro.
O Impacto de Betelbuddy no
Brilho de Betelgeuse
Betelgeuse é uma estrela gigante
vermelha que tem cerca de 100.000 vezes o brilho do sol e mais de 400 milhões
de vezes o volume do sol. A estrela está se aproximando do fim de sua vida
útil. Quando Betelgeuse morrer, a explosão resultante será brilhante o
suficiente para ser vista durante o dia por semanas, de acordo com o artigo.
A pesquisa descobriu que
Betelbuddy age como um limpa-neve ao orbitar Betelgeuse, empurrando a poeira
que bloqueia a luz para fora do caminho e temporariamente fazendo com que
Betelgeuse — a décima estrela mais brilhante no céu noturno — pareça mais brilhante.
“Há um grande interesse em
sistemas estelares nos quais um ou mais componentes são massivos, porque esses
sistemas são possíveis progenitores de eventos exóticos ou de alta energia”,
diz Joyce. “Betelgeuse é uma estrela massiva — cerca de 16 vezes a massa do sol
— e, embora pensemos que é mais provável que a companheira seja uma estrela
jovem 'regular', é possível que a companheira seja uma estrela de nêutrons.
“Betelgeuse é massiva o
suficiente para sofrer uma explosão de supernova e, quando isso acontecer,
deixará para trás uma estrela de nêutrons, o que é mais provável, ou um buraco
negro , o que é menos provável nessa massa”, ela continua. “O que restaria então
seria um sistema binário estrela de nêutrons-estrela de nêutrons, cujas fusões
geram ondas gravitacionais .”
O Desafio da Previsão de
Supernovas
Os astrônomos podem prever quando
Betelgeuse morrerá verificando efetivamente seu pulso. É uma estrela variável,
o que significa que fica mais brilhante e mais fraca, pulsando muito como um
batimento cardíaco. No caso de Betelgeuse, há dois batimentos cardíacos: um que
pulsa em uma escala de tempo um pouco maior que um ano, e um que pulsa em uma
escala de tempo de cerca de seis anos.
Essas pulsações são consideradas
importantes porque são o que os cientistas usam para determinar quando
Betelgeuse se tornará uma supernova. Uma dessas pulsações é o modo fundamental
de Betelgeuse, ou seu padrão de brilho e escurecimento intrínseco à própria
estrela. Se o modo fundamental da estrela for sua pulsação de longa escala,
então Betelgeuse pode estar pronta para explodir mais cedo do que o esperado.
No entanto, se seu modo
fundamental é seu batimento cardíaco de curta escala, como vários estudos
sugerem, então seu batimento cardíaco mais longo é um fenômeno chamado período
secundário longo (LSP). Esse aumento e diminuição de brilho mais longos são causados
por algo
externo à estrela.
Hipóteses alternativas e o
caso da binariedade
Os cientistas ainda não têm uma
resposta definitiva sobre o que exatamente causa os LSPs, mas uma teoria
importante é que eles surgem quando uma estrela tem uma companheira que a
circunda e atravessa a poeira cósmica que é produzida e expelida pela estrela.
A poeira deslocada altera a quantidade de luz estelar que chega à Terra,
mudando o brilho aparente da estrela.
“Tendo demonstrado que esse longo
período, conhecido como LSP, é impulsionado por algo diferente de variações de
pressão nas camadas externas de Betelgeuse, a pergunta surge naturalmente:
'Então o que impulsiona o LSP?'”, diz Joyce.
O futuro da pesquisa
observacional sobre Betelbuddy
Durante o estudo, Joyce realizou
a maior parte da análise sobre hipóteses alternativas para o sinal LSP. Ela
investigou convecção, modos estranhos, modos gravitacionais, magnetismo,
rotação e identificação errônea de LSP versus modo fundamental como possíveis
explicações para o período de 5,5 anos ou 2.100 dias de Betelgeuse. Cada uma
dessas teorias tinha pelo menos uma falha fundamental que a impedia de ser uma
explicação viável para o LSP, deixando a binariedade como a única
possibilidade, diz Joyce.
“Nada mais fez sentido”, diz
Goldberg. “Basicamente, se não há Betelbuddy, então isso significa que há algo
muito mais estranho acontecendo; algo impossível de explicar com a física
atual.”
“Sem cada um de nós considerando
esse problema de ângulos muito diferentes — László como um especialista em
observações baseadas no espaço e análise de dados; Jared como alguém que estuda
e simula estrelas massivas; e eu como um modelador 1D — o trabalho não teria
sido possível”, diz Joyce. “Quero agradecer ao Flatiron Center for
Computational Astrophysics, em particular, por criar um ambiente no qual reunir
uma gama tão diversa de cientistas é possível.”
A equipe de pesquisa tentará
tirar fotos do Betelbuddy com telescópios por volta de 6 de dezembro, quando
haverá uma potencial janela de visibilidade.
“Precisamos confirmar que
Betelbuddy realmente existe, já que nosso resultado é baseado em inferência,
não em detecção direta”, diz Molnár. “Então, estamos trabalhando em propostas
de observação agora.”
Fonte: scitechdaily.com
Comentários
Postar um comentário
Se você achou interessante essa postagem deixe seu comentario!