Uma das estrelas mais famosas do céu acaba de revelar que sua superfície é ainda mais caótica do que os astrônomos imaginavam. Novas observações feitas pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mostram Betelgeuse coberta por enormes regiões de gás quente, irregularidades e estruturas que parecem sobreviver durante anos.
A descoberta ajuda a enxergar com detalhes inéditos o comportamento de uma supergigante vermelha localizada a aproximadamente 600 anos-luz da Terra. Mais do que produzir uma imagem impressionante, os dados colocaram diante dos pesquisadores uma questão inesperada: algumas das estruturas observadas parecem durar muito mais do que os atuais modelos de evolução estelar conseguem explicar.
Betelgeuse já estava no centro das atenções desde sua misteriosa perda de brilho entre 2019 e 2020. Agora, os novos registros permitem investigar o que acontece nas camadas externas da estrela e podem ajudar a entender como gigantes desse tipo perdem matéria antes de chegarem ao fim de suas vidas.
ALMA conseguiu enxergar uma Betelgeuse irregular e “borbulhante”
As novas observações foram realizadas em 2023, quando o ALMA operou em uma de suas configurações de maior resolução.
O resultado alcançou uma resolução angular de aproximadamente sete milissegundos de arco, suficiente para distinguir estruturas individuais na atmosfera de uma estrela que está a centenas de anos-luz de distância.
Em vez de uma esfera perfeitamente uniforme, Betelgeuse aparece com um contorno irregular e regiões de diferentes temperaturas.
É como se enormes bolsões de material estivessem constantemente alterando sua aparência.
Essa superfície “borbulhante” está relacionada à convecção: gás muito quente sobe das regiões internas da estrela, chega às camadas superiores, perde energia e volta a descer.
O princípio lembra o que acontece no Sol, mas em Betelgeuse as dimensões são completamente diferentes.
Como a estrela possui um raio aproximadamente 800 vezes maior que o do Sol, suas células convectivas podem assumir proporções gigantescas.
Pontos quentes chegam a ser cerca de 800 K mais quentes
As observações do ALMA identificaram pelo menos duas regiões especialmente brilhantes no disco da estrela, uma na direção nordeste e outra no sudoeste.
A temperatura média da camada observada é estimada em aproximadamente 2.300 Kelvin, enquanto o ponto mais brilhante pode atingir temperaturas cerca de 800 K superiores às do gás ao redor.
Isso significa que o ALMA não está simplesmente registrando diferenças de cor.
As variações revelam diferenças físicas reais na atmosfera.
Uma das hipóteses é que grandes massas de gás quente estejam subindo a partir de regiões mais profundas. Ao alcançarem as camadas externas, esses movimentos podem produzir ondas de choque e formar as áreas mais quentes observadas pelos radiotelescópios.
Para os astrônomos, entender essas regiões é importante porque processos semelhantes podem estar diretamente relacionados à maneira como supergigantes vermelhas expulsam material para o espaço.
Um dos pontos quentes parece estar lá há pelo menos sete anos
Foi ao comparar os novos dados com observações antigas que surgiu uma das maiores surpresas.
O ALMA já havia observado Betelgeuse em alta resolução em 2015.
Quando os pesquisadores compararam aquelas informações com as imagens obtidas em 2023, perceberam que a principal região quente do nordeste estava praticamente na mesma posição e apresentava características semelhantes.
Na prática, isso significa que a estrutura pode ter permanecido ativa durante pelo menos sete anos.
E aí surge um problema.
Modelos tradicionais de convecção em estrelas supergigantes indicam que grandes células de gás deveriam mudar, desaparecer ou ser substituídas em períodos mais curtos.
Uma estrutura aparentemente persistente por tantos anos sugere que algum mecanismo ainda pouco compreendido pode estar ajudando a estabilizá-la.
Essa é uma das principais razões pelas quais as novas imagens despertaram interesse.
A estrela também parece deformada
As irregularidades não aparecem somente na temperatura.
As medições indicaram variações de aproximadamente 6% no raio aparente de Betelgeuse, dependendo da região analisada.
Para uma estrela gigantesca como ela, uma diferença proporcionalmente pequena representa uma extensão física enorme.
Também foram detectadas emissões mais fracas atingindo várias vezes o raio da própria estrela, indicando que sua atmosfera se estende muito além daquilo que poderia ser imaginado a partir de uma simples esfera visível.
Isso mostra que a fronteira entre a estrela e o espaço ao redor não é exatamente bem definida.
Existe uma extensa região de gás, moléculas e material expelido envolvendo Betelgeuse.
Moléculas revelam uma atmosfera cheia de estruturas
O ALMA também consegue identificar moléculas por meio das frequências específicas nas quais elas emitem ou absorvem radiação.
Nas observações de Betelgeuse, sinais relacionados a moléculas como monóxido de carbono (CO) e monóxido de silício (SiO) ajudaram a revelar uma atmosfera ainda mais irregular.
O material não está distribuído de maneira uniforme.
Há concentrações, extensões e aglomerados de gás ao redor da estrela, reforçando a ideia de um ambiente extremamente dinâmico.
Essas moléculas são especialmente interessantes porque ajudam os astrônomos a acompanhar a trajetória do material que deixa as regiões internas e chega às partes mais externas da atmosfera.
Esse processo é fundamental para entender a chamada perda de massa estelar.
Por que Betelgeuse está perdendo matéria?
Estrelas não permanecem iguais durante toda a vida.
Depois de consumir grande parte do hidrogênio disponível em seu núcleo, uma estrela suficientemente massiva passa por profundas mudanças internas e aumenta enormemente de tamanho.
Betelgeuse está nessa fase.
Ela se tornou uma supergigante vermelha e está expulsando gradualmente parte de suas camadas externas para o espaço.
A física exata desse processo ainda apresenta perguntas importantes.
Os pesquisadores sabem que pulsações, convecção, ondas de choque e formação de poeira podem contribuir para transportar material para longe da estrela.
O problema é descobrir quanto cada mecanismo participa.
As novas imagens do ALMA oferecem uma forma de observar justamente a região onde parte desse processo começa.
Betelgeuse está a cerca de 600 anos-luz da Terra
Betelgeuse é facilmente encontrada na constelação de Órion e pode ser observada a olho nu.
Sua tonalidade avermelhada é uma consequência da relativamente baixa temperatura de sua superfície quando comparada a estrelas como o Sol.
Ela está a aproximadamente 600 anos-luz da Terra e é uma das supergigantes vermelhas mais próximas de nós.
Essa combinação de proximidade e tamanho colossal transforma Betelgeuse em um laboratório excepcional.
A maioria das estrelas, mesmo observada pelos melhores telescópios, aparece praticamente como um único ponto de luz.
Betelgeuse é tão grande que diferentes instrumentos conseguem resolver estruturas individuais de sua atmosfera.
Hubble fez história ao observar Betelgeuse
O interesse em enxergar diretamente Betelgeuse não começou agora.
Em 1995, o Telescópio Espacial Hubble produziu a primeira imagem direta do disco de uma estrela que não fosse o Sol.
A estrela era justamente Betelgeuse.
A imagem já mostrava uma gigantesca região quente na atmosfera da estrela, evidenciando que sua superfície estava longe de ser completamente uniforme.
Nas décadas seguintes, instrumentos terrestres e espaciais ampliaram esse retrato.
Hoje, observações em luz visível, infravermelho, ultravioleta e ondas submilimétricas permitem estudar diferentes profundidades e componentes da atmosfera de Betelgeuse.
É importante entender essa diferença: a nova imagem do ALMA não corresponde exatamente ao que os olhos humanos enxergariam.
O conjunto de antenas observa comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos, que revelam propriedades das camadas externas da atmosfera estelar.
O misterioso escurecimento de 2019 voltou à discussão
Poucos episódios colocaram Betelgeuse tanto em evidência quanto a chamada Grande Diminuição de Brilho.
Entre o fim de 2019 e o início de 2020, a estrela perdeu uma parcela significativa de sua luminosidade visível.
Como Betelgeuse terminará sua evolução explodindo como uma supernova, o fenômeno rapidamente provocou especulações de que a explosão poderia estar próxima.
Não foi isso que aconteceu.
Observações posteriores mostraram que uma enorme quantidade de material foi ejetada pela estrela. Ao se afastar e esfriar, esse material formou poeira que bloqueou parte da luz que chegava à Terra.
Em abril de 2020, o brilho já havia retornado a níveis mais normais.
As novas imagens podem ajudar a explicar a Grande Diminuição?
Essa é justamente uma das questões investigadas.
O grupo responsável pelas novas observações queria descobrir se os gigantescos pontos quentes e movimentos atmosféricos poderiam estar relacionados a episódios de expulsão de matéria semelhantes ao que ocorreu antes da Grande Diminuição.
A ideia é plausível.
Uma enorme célula convectiva poderia transportar material quente das regiões internas para a superfície. Esse material poderia continuar avançando pela atmosfera, esfriar e posteriormente formar poeira.
Algo parecido foi proposto para explicar o evento de 2019 e 2020.
Por enquanto, entretanto, as novas observações não demonstram que o hotspot persistente tenha provocado o escurecimento.
Essa distinção é importante.
Os cientistas têm novas pistas, mas ainda precisam acompanhar a evolução dessas estruturas por mais tempo.
Betelgeuse ganhou outro ingrediente inesperado: uma companheira
A história ficou ainda mais interessante em 2026.
Observações realizadas com o Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul, forneceram as evidências visuais mais fortes até agora de que Betelgeuse possui uma estrela companheira próxima.
A candidata, chamada Betelgeuse B em estudos recentes, teria aproximadamente duas a três vezes a massa do Sol.
A existência dessa companheira já havia sido sugerida para explicar algumas das variações periódicas observadas no brilho de Betelgeuse.
O Hubble e observatórios terrestres também encontraram sinais da influência da companheira sobre o gás que envolve a supergigante.
Agora surge outra pergunta.
A estrela companheira pode estar ligada aos pontos quentes?
Os pesquisadores perceberam que a orientação dos hotspots persistentes é intrigante quando comparada à posição e à órbita estimada da companheira.
Isso abre a possibilidade de alguma interação.
No entanto, ainda não existe evidência suficiente para afirmar que Betelgeuse B seja responsável pelas regiões quentes observadas pelo ALMA.
Pode ser coincidência.
Também pode existir algum mecanismo no qual a interação gravitacional ou a passagem da companheira pelas camadas mais externas da atmosfera de Betelgeuse altere a dinâmica do gás.
Novas observações deverão testar essas possibilidades.
Betelgeuse vai explodir como supernova?
Sim.
Betelgeuse é uma estrela massiva em uma fase avançada de sua evolução e seu destino final será uma explosão de supernova.
Isso, porém, não significa que existam sinais de que a explosão ocorrerá agora.
Na escala da astronomia, dizer que uma estrela está perto do fim da vida pode representar um intervalo enorme quando comparado à duração de uma vida humana.
O interesse científico está justamente em estudar Betelgeuse enquanto ela atravessa essa fase.
Quando finalmente ocorrer a supernova, o evento deverá transformar completamente a estrela e produzir um dos fenômenos mais espetaculares que poderiam ser observados no céu terrestre.
Segundo o ESO, a explosão seria brilhante o suficiente para ser observada da Terra até mesmo durante o dia.
O que os astrônomos querem descobrir agora
A grande vantagem das novas observações é permitir comparações ao longo do tempo.
Os pesquisadores poderão utilizar novamente o ALMA para verificar se os hotspots permanecem no mesmo lugar, mudam de intensidade ou desaparecem.
Se a estrutura observada desde 2015 continuar existindo, será necessário explicar por que ela sobrevive por tanto tempo.
Se ela mudar rapidamente, os cientistas poderão acompanhar diretamente a evolução de uma gigantesca célula atmosférica.
As próximas observações também podem ajudar a determinar se existe alguma relação entre os pontos quentes, a companheira de Betelgeuse, a formação de poeira e os episódios de perda de massa.
O objetivo final é maior do que compreender uma única estrela.
Supergigantes vermelhas fabricam e espalham elementos químicos que posteriormente podem participar da formação de novas estrelas e planetas. Compreender como elas lançam matéria ao espaço ajuda a reconstruir parte do ciclo de evolução química das galáxias.
Betelgeuse, por estar relativamente próxima e ser enorme, oferece uma chance excepcional de acompanhar esse processo com detalhes difíceis de obter em qualquer outra estrela.
Perguntas frequentes
O que o ALMA descobriu em Betelgeuse?
Novas observações revelaram uma superfície irregular com grandes regiões mais quentes, alterações de até cerca de 6% no raio aparente e material distribuído de maneira desigual na extensa atmosfera da estrela.
Qual é a temperatura dos pontos quentes de Betelgeuse?
A camada observada apresenta temperatura média próxima de 2.300 K. O hotspot mais intenso pode ser cerca de 800 K mais quente que o gás ao redor.
Por que um dos hotspots chamou tanta atenção?
Porque uma região quente observada em 2023 aparece praticamente na mesma posição em dados do ALMA de 2015. Isso sugere uma duração de pelo menos sete anos, maior do que alguns modelos de convecção estelar preveem.
Betelgeuse está prestes a explodir?
Não existe atualmente evidência de que uma explosão seja iminente. A estrela está em um estágio avançado de evolução e acabará se tornando uma supernova, mas não é possível apontar uma data para isso.
Por que Betelgeuse perdeu brilho em 2019 e 2020?
As evidências indicam que a estrela lançou grande quantidade de material. Parte desse gás esfriou e formou poeira, bloqueando temporariamente uma parcela de sua luz.
Betelgeuse possui outra estrela em sua órbita?
Observações divulgadas em 2026 forneceram fortes evidências da existência de uma companheira estelar próxima, com aproximadamente duas a três vezes a massa do Sol. Cientistas ainda estudam a influência dela sobre a atmosfera de Betelgeuse.
