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HUBBLE RESOLVE O MISTÉRIO DO ESCURECIMENTO DE ESTRELA MONSTRUOSA
9 de março de 2021

 


Esta ampliação de VY Canis Majoris é uma combinação de imagens do Hubble e uma impressão de artista. O painel da esquerda é uma imagem colorida pelo Hubble da grande nebulosa de material libertado pela estrela hipergigante. Esta nebulosa tem mais de um bilião de quilómetros de diâmetro. O painel do meio é uma ampliação pelo Hubble da região em torno da estrela. Esta imagem revela nós, arcos e filamentos próximos, material ejetado pela estrela enquanto passa pelo seu processo violento de libertar material para o espaço. VY Canis Majoris não é vista nestas imagens, mas o pequeno quadrado vermelho assinala a posição da hipergigante, e representa o diâmetro do Sistema Solar até à órbita de Neptuno, equivalente a 8,8 mil milhões de quilómetros. O último painel é uma impressão de artista da estrela hipergigante com enormes células convectivas e sofrendo ejeções violentas. VY Canis Majoris é tão grande que se substituísse o Sol, a estrela estender-se-ia por quase mil milhões de quilómetros, até entre as órbitas de Júpiter e Saturno.
Crédito: NASA, ESA e R. Humphreys (Universidade do Minnesota) e J. Olmsted (STScI)

 

No ano passado, os astrónomos ficaram intrigados quando Betelgeuse, a brilhante estrela supergigante vermelha na constelação de Orionte, desvaneceu dramaticamente, mas depois recuperou. A diminuição de brilho durou semanas. Agora, os astrónomos voltaram as suas atenções para uma estrela monstruosa na constelação adjacente de Cão Maior.

A hipergigante vermelha VY Canis Majoris - que é muito maior, mais massiva e mais violenta do que Betelgeuse - passa por períodos muito mais longos e ténues que duram anos. Novas descobertas do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA sugerem que os mesmos processos que ocorreram em Betelgeuse estão a acontecer nesta hipergigante, mas a uma escala muito maior.

"VY Canis Majoris está a comportar-se muito como Betelgeuse com esteroides," explicou a líder do estudo, a astrofísica Roberta Humphreys da Universidade do Minnesota, em Minneapolis, EUA.

Tal como Betelgeuse, os dados do Hubble sugerem a resposta de porque é que esta estrela maior está a diminuir de brilho. Para Betelgeuse, o escurecimento correspondeu a um fluxo de gás que pode ter formado poeira, o que obstruiu brevemente parte da luz de Betelgeuse a partir do nosso ponto de vista, criando o efeito de escurecimento.

"Em VY Canis Majoris vemos algo semelhante, mas a uma escala muito maior. Ejeções massivas de material que correspondem ao seu desvanecimento muito profundo, o que é provavelmente devido à poeira que bloqueia temporariamente a luz da estrela," explicou Humphreys.

A enorme hipergigante vermelha é 300.000 vezes mais brilhante do que o nosso Sol. Se substituíssemos o Sol no nosso próprio Sistema Solar, este monstro inchado estender-se-ia por quase mil milhões de quilómetros, até entre as órbitas de Júpiter e Saturno.

"Esta estrela é absolutamente incrível. É uma das maiores estrelas que conhecemos - uma supergigante vermelha muito evoluída. Já teve múltiplas erupções gigantes," salientou Humphreys.

Arcos colossais de plasma rodeiam a estrela a distâncias milhares de vezes superiores à distância Terra-Sol. Estes arcos parecem-se com as proeminências solares do nosso próprio Sol, apenas numa escala muito maior. Além disso, não estão fisicamente ligadas à estrela, mas, ao invés, podem ter sido expelidas e estão a afastar-se. Algumas das outras estruturas próximas da estrela ainda são relativamente compactas, parecendo pequenos nós e características nebulosas.

Em trabalhos anteriores com o Hubble, Humphreys e a sua equipa foram capazes de determinar quando estas grandes estruturas foram expulsas da estrela. Descobriram datas que variam ao longo das últimas centenas de anos, algumas apenas nos últimos 100 a 200 anos.

Agora, num novo trabalho com o Hubble, os investigadores resolveram características muito mais próximas da estrela, que podem ter menos de um século. Usando o Hubble para determinar as velocidades e movimentos de nós próximos de gás quente e outras características, Humphreys e a sua equipa conseguiram datar estas erupções com mais precisão. O que descobriram foi notável: muitos destes nós estão ligados a episódios múltiplos nos séculos XIX e XX quando VY Canis Majoris desvaneceu para um-sexto do seu brilho normal.

Ao contrário de Betelgeuse, VY Canis Majoris é agora demasiado ténue para ser vista a olho nu. A estrela já foi visível à vista desarmada, mas escureceu tanto que agora só pode ser observada com telescópios.

A hipergigante perde 100 vezes mais massa do que Betelgeuse. A massa em alguns dos nós é mais do que o dobro da massa de Júpiter. "É incrível que a estrela possa fazer isto," diz Humphreys. "A origem destes episódios de alta perda de massa, tanto em VY Canis Majoris como em Betelgeuse, é provavelmente provocada pela atividade em grande escala à superfície, grandes células convectivas como no Sol. Mas em VY Canis Majoris, as células podem ser tão grandes quanto o Sol, ou maiores."

"Isto é provavelmente mais comum em supergigantes vermelhas do que os cientistas pensavam e VY Canis Majoris é um exemplo extremo," continuou Humphreys. "Pode até ser o principal mecanismo responsável pela perda de massa, o que sempre foi um mistério para as supergigantes vermelhas."

Embora outras supergigantes vermelhas sejam comparativamente brilhantes e libertem muita poeira, nenhuma delas é tão complexa quanto VY Canis Majoris. "Porque é, então, tão especial? VY Canis Majoris pode estar num estágio evolutivo único que a separa das outras estrelas. Está provavelmente assim tão ativa por um período muito curto, talvez apenas alguns milhares de anos. Não vamos ver muitos destes," comentou Humphreys.

A estrela começou a sua vida como uma supergigante azul, brilhante e superquente, talvez com 35 a 40 vezes a massa do nosso Sol. Depois de alguns milhões de anos, à medida que o ritmo de fusão do hidrogénio no seu núcleo mudava, a estrela inchou até se tornar numa supergigante vermelha. Humphreys suspeita que a estrela pode ter retornado brevemente a um estado muito quente e, em seguida, inchado de volta a um estágio de supergigante vermelha.

"Talvez o que torna VY Canis Majoris tão especial, tão extrema, com este material ejetado muito complexo, seja o facto de ser uma supergigante vermelha de segundo estágio," explicou Humphreys. VY Canis Majoris pode já ter perdido metade da sua massa. Em vez de explodir como uma supernova, poderá simplesmente colapsar diretamente para um buraco negro.

As descobertas da equipa foram publicadas dia 4 de fevereiro na revista The Astronomical Journal.

 


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Esta imagem do Hubble mostra a grande nebulosa de material expelido pela hipergigante VY Canis Majoris.
Crédito: NASA, ESA e R. Humphreys (Universidade do Minnesota)


Esta impressão de artista da estrela hipergigante VY Canis Majoris mostra as suas vastas células de convecção e ejeções violentas. VY Canis Majoris é tão grande que se substituísse o Sol, a estrela estender-se-ia por quase mil milhões de quilómetros, até entre as órbitas de Júpiter e Saturno.
Crédito: NASA, ESA e R. Humphreys (Universidade do Minnesota) e J. Olmsted (STScI)


Esta imagem mostra a posição da estrela hipergigante vermelha VY Canis Majoris no céu. A estrela monstruosa está localizada logo acima das costas de Cão Maior.
Crédito: NASA, ESA e J. DePasquale (STScI); Reconhecimento: A. Fujii


// NASA (comunicado de imprensa)
// Hubblesite (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// Universidade do Minnesota (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

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Astronomy Now
PHYSORG
SAPO TeK

VY Canis Majoris:
AAVSO
Universe Today
Wikipedia

Hipergigante:
Wikipedia

Betelgeuse:
Wikipedia

Supergigante vermelha:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

 
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