O que vai acontecer quando a Betelgeuse explodir?
A constelação de Orion, juntamente com o grande complexo de nuvens moleculares e incluindo as suas mais brilhantes… estrelas. Betelgeuse, a supergiã vermelha próxima e brilhante (e candidata a supernova), está na parte inferior esquerda.
Rogelio Bernal Andreo
Todos os astros ficarão um dia sem combustível no seu núcleo, trazendo um fim à sua corrida como fonte natural de fusão nuclear no Universo. Enquanto estrelas como nosso Sol fundirão hidrogênio em hélio e depois — inchando em um gigante vermelho — hélio em carbono, há outras estrelas mais maciças que podem atingir temperaturas suficientemente altas para fundir ainda mais carbono em elementos ainda mais pesados. Nessas condições intensas, a estrela inchará em um supergiante vermelho, destinado a uma eventual supernova após cerca de 100.000 anos ou mais. E o supergiante vermelho mais brilhante de todo o nosso céu noturno? É Betelgeuse, que — como Jillian Scudder explicou fantasticamente em 2015 — poderia ficar supernova a qualquer momento.
O diagrama cor-magnitude de estrelas notáveis. O supergiante vermelho mais brilhante, Betelgeuse, é mostrado em… o canto superior direito.
Observatório Europeu do Sul
Honestly, à sua distância de 640 anos-luz de nós, poderia ter ficado supernova a qualquer momento a partir do século XIV, e nós ainda não saberíamos. Betelgeuse é uma das dez estrelas mais brilhantes do céu em luz visível, mas apenas 13% da sua saída de energia é detectável aos olhos humanos. Se pudéssemos ver todo o espectro eletromagnético — inclusive no infravermelho — Betelgeuse, da nossa perspectiva, brilharia mais do que qualquer outra estrela no Universo, exceto nosso Sol.
Três das maiores estrelas em Orion — Betelgeuse, Meissa e Bellatrix — como revelado no… infravermelho. Na luz IV, Betelgeuse (inferior esquerda) é a estrela mais brilhante no céu noturno.
NASA / WISE
Foi a primeira estrela a ser resolvida como mais do que uma fonte pontual. Com 900 vezes o tamanho do nosso Sol, ela engoliria Mercúrio, Vénus, Terra, Marte e até mesmo o cinturão de asteróides se ela fosse substituir a nossa estrela mãe. É uma estrela pulsante, então seu diâmetro muda com o tempo.
Esta impressão do artista mostra a estrela supergiante Betelgeuse como foi revelada graças a diferentes… técnicas de ponta no Very Large Telescope (VLT) da ESO, que permitiu que duas equipes independentes de astrônomos obtivessem a visão mais nítida de sempre da estrela supergiante Betelgeuse. Eles mostram que a estrela tem uma vasta pluma de gás quase tão grande quanto o nosso Sistema Solar e uma bolha gigantesca fervendo em sua superfície.
ESO/L. Calçada
Além disso, está constantemente perdendo massa, à medida que as intensas reações de fusão começam a expelir as camadas mais externas e tênues. Observações diretas de rádio podem realmente detectar essa matéria explodida e descobrir que ela se estende para além do equivalente da órbita de Netuno.
A nebulosa de matéria expelida criada em torno de Betelgeuse, que, para escala, é mostrada no interior… círculo vermelho. Esta estrutura, assemelhando-se às chamas que emanam da estrela, forma-se porque o beemote está a verter o seu material para o espaço.
ESO/P. Kervella
Mas quando estudamos o céu noturno, estamos a estudar o passado. Sabemos que Betelgeuse, com uma massa incerta entre cerca de 12 e 20 vezes a do nosso Sol, nunca esteve destinada a viver muito tempo: talvez cerca de 10 milhões de anos apenas. Quanto mais massiva é uma estrela, mais rápido ela queima através do seu combustível, e Betelgeuse está queimando muito, muito brilhante: cerca de 100.000 vezes a luminosidade do nosso Sol. Está atualmente nas fases finais de sua vida – como um supergiante vermelho – o que significa que quando o núcleo mais interno começar a fundir silicone e enxofre em ferro, níquel e cobalto, a estrela em si só terá apenas alguns minutos.
A anatomia de uma estrela muito maciça ao longo da sua vida, culminando num Supernova Tipo II.
Nicole Rager Fuller para o NSF
Nesses momentos finais, o núcleo será incrivelmente quente, mas o ferro, o níquel e o cobalto serão incapazes de se fundir em algo mais pesado. É energeticamente desfavorável fazê-lo, pelo que não serão produzidas novas radiações nas regiões mais interiores. No entanto, a gravitação ainda está em jogo, tentando puxar o núcleo da estrela para dentro de si mesma. Sem a fusão nuclear para segurá-lo, o núcleo não tem outras opções, e começa a implodir. A contração faz com que ele aqueça, se torne mais denso e atinja pressões como nunca se viu antes. E uma vez passada uma junção crítica, ela acontece: os núcleos atômicos no núcleo da estrela começam uma reação de fusão fugitiva de uma só vez.
É isto que cria uma supernova Tipo II: o colapso do núcleo de uma estrela ultra-massiva. Após um breve flash inicial, Betelgeuse irá brilhar tremendamente durante um período de semanas, elevando-se a um brilho máximo que, intrinsecamente, será bilhões de vezes mais brilhante do que o Sol. Ele permanecerá no brilho máximo por meses, pois o cobalto radioativo e os gases em expansão causam uma emissão brilhante contínua de luz.
No brilho máximo, uma supernova pode brilhar quase tão brilhante quanto o resto das estrelas em uma galáxia… combinadas. Esta imagem de 1994 mostra um exemplo típico de uma supernova de colapso do núcleo em relação à sua galáxia hospedeira.
NASA/ESA, The Hubble Key Project Team e The High-Z Supernova Search Team
Supernovas ocorreram na nossa Via Láctea no passado: em 1604, 1572, 1054 e 1006, entre outros, com um número tão brilhante que eram visíveis durante o dia. Mas nenhum deles estava tão perto em Betelgeuse.
A apenas 600 anos-luz de distância, Betelgeuse estará muito mais perto do que qualquer supernova jamais registrada pela humanidade. Felizmente, ainda está longe o suficiente para não representar perigo para nós. O campo magnético do nosso planeta desviará facilmente qualquer partícula energética que venha no nosso caminho, e é suficientemente distante para que a radiação de alta energia que nos chega seja tão baixa que terá menos impacto sobre vocês do que a banana que vocês tomaram no café da manhã. Mas oh, alguma vez parecerá brilhante.
A constelação Orion como pareceria se a Betelgeuse fosse supernova num futuro muito próximo. A… estrela brilharia quase tão brilhante como a Lua cheia.
Wikimedia Commons utilizador HeNRyKus / Celestia
Não só Betelgeuse será visível durante o dia, mas rivalizará com a Lua para o segundo objecto mais brilhante do céu. Alguns modelos “apenas” têm Betelgeuse ficando tão brilhante como uma lua crescente espessa, enquanto outros a verão rivalizar com toda a lua cheia. Será concebivelmente o objecto mais brilhante no céu nocturno durante mais de um ano, até que finalmente se desvanece para um estado mais escuro.
A estrela ultra-massiva Wolf-Rayet 124, mostrada com a sua nebulosa circundante, é uma das milhares de… Estrelas da Via Láctea que podem ser a próxima supernova da nossa galáxia. Betelgeuse é apenas o candidato potencial mais próximo conhecido.
Arquivo Hubble Legacy / A. Moffat / Judy Schmidy
Felizmente, a questão chave de “quando” não é uma resposta; milhares de outras estrelas da Via Láctea podem ser supernovas antes de Betelgeuse o fazer. Até desenvolvermos um telescópio de neutrinos ultra potente para medir o espectro energético dos neutrinos que estão a ser gerados por (e, portanto, quais os elementos que estão a ser fundidos no interior) uma estrela como Betelgeuse, a centenas de anos-luz de distância, não saberemos o quão perto está de ir para a supernova. Ela poderia já ter explodido, com a luz do cataclismo já a caminho de nós… ou não poderia permanecer diferente do que aparece hoje por mais cem mil anos.