Betelgeuse

Ilustração de betelgues. Fonte: Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

O que é Betelgeuse?

Betelgeuse É a estrela alfa da constelação de Orion, por isso é também chamado Alpha Orionis. É uma estrela do tipo de supergigente vermelho, as estrelas de maior volume, mas não necessariamente o mais maciço.

Apesar de ser a estrela alfa de Orion, Betelgeuse a olho nu não é o mais brilhante da constelação, já que Rigel -beta Orionis- é o que destaca mais. No entanto, no infravermelho próximo e no espectro vermelho, o betelgeuse é o com o maior brilho, um fato diretamente relacionado à temperatura da superfície.

Esta estrela foi certamente observada desde os tempos antigos pelos primeiros humanos, por sua grande luminosidade. Em ordem de brilho, geralmente é o décimo mais brilhante do céu noturno e, como dissemos, o segundo em brilho na constelação de Orion. 

Astrônomos chineses no século I descreveram a betelgeuse como uma estrela amarela. Mas outros observadores como Ptolomeu se referiam a ele como laranja ou avermelhado. Muito mais tarde, durante o século XIX, John Herschel observou que seu brilho é variável.

O que acontece é que todas as estrelas evoluem, então sua cor está mudando com o tempo, pois expulsa o gás e a poeira das camadas mais superficiais. Isso também altera sua luminosidade.

Características betalgous

Comparação de tamanho de betelgeuse, mu cephei, ky cygni e v354 cephei. Fonte: FlagAuthor, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• Betelgeuse é o exemplo característico de uma estrela de supergigente vermelha, que é caracterizada por ter um tipo K ou M e M e Luminosidade do tipo I.
• São estrelas de baixa temperatura; No caso de betelgeuse, estima -se que seja cerca de 3000 k. A temperatura e a cor estão relacionadas, por exemplo, um pedaço de ferro quente está vivo, mas se a temperatura aumentar.
• Apesar de ser apenas 8 milhões de anos.
• Essas estrelas gigantes também têm uma luminosidade variável. Nos últimos anos, seu brilho diminuiu, o que preocupou a comunidade científica, embora recentemente tenha se recuperado.

Abaixo de suas características principais:

• Distância: Entre 500 a 780 anos -luz.
• Massa: Entre 17 e 25 massas solares.
• Rádio: Entre 890 a 960 rádios solares.
• Brilho: Entre 90.000 a 150.000 a luminosidade solar.
• Estado de evolução: Supergigente vermelho.
• Magnitude aparente:).
• Idade: Entre 8 e 10 milhões de anos.
• Velocidade radial: +21,0 km/s.

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Betelgeuse pertence à classe M espectral, o que significa que a temperatura de sua fotosfera é relativamente baixa. É classificado como tipo M1-2 IA-AB.

No Diagrama de Yerkes de classificação espectral, o sufixo da IA-AB significa que é um supergigente da luminosidade intermediária. O espectro luminoso de Betheteuse é usado como referência para a classificação de outras estrelas.

O diâmetro de Betheteuse é calculado entre 860 e 910 milhões de quilômetros e foi a primeira estrela cujo diâmetro foi medido por interferometria. Esse diâmetro é comparável ao da órbita de Júpiter, no entanto, não é o maior supergigante vermelho.

Apesar de seu tamanho grande, é apenas entre 10 e 20 vezes mais massivo que o nosso sol. Mas sua massa é grande o suficiente para que sua evolução estelar seja rápida, já que o tempo de vida de uma estrela acompanha o inverso do quadrado de sua massa.

Treinamento e evolução

Betelgeuse, como All Stars, começou como uma enorme nuvem de gás hidrogênio, hélio e poeira cósmica com outros elementos químicos, que se condensam em torno de um ponto central e aumentaram sua densidade de massa.

Há evidências de que isso ocorre nos aglomerados de estrelas em formação, geralmente localizados dentro das nebulosas compostas por matéria interestelar a frio e pouco denso.

IC396 Nebula com inúmeras estrelas no estágio de formação. A imagem foi tirada no infravermelho, uma vez que o espectro visível é absorvido pela nebulosa. Fonte: NASA/Spitzer.

A formação de uma estrela, sua vida e sua morte é uma luta eterna entre:

• Atração gravitacional, que tende a condensar toda a matéria em um ponto e
• A energia cinética individual de cada partícula, que juntos exerce a pressão necessária para escapar e expandir do ponto de atração.

À medida que a contração da nuvem original é produzida em direção ao centro, um Protoestrella Isso começa a emitir radiação.

A atração gravitacional faz com que os núcleos atômicos adquiram energia cinética, mas quando a frenagem no centro mais denso da protoestrella, emite radiação eletromagnética e, assim, começa a brilhar.

Quando você chega ao ponto em que os núcleos de hidrogênio são tão compactados e adquirem energia cinética suficiente para superar a repulsão eletrostática, a força da forte atração começa a agir. Então a fusão dos núcleos ocorre.

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Na fusão nuclear dos núcleos de hidrogênio, são formados centros de hélio e neutrons, com enormes quantidades de energia cinética e radiação eletromagnética. Isso se deve à perda de massa na reação nuclear.

Este é o mecanismo que neutraliza a compressão gravitacional de uma estrela, através da pressão cinética e pressão da radiação. Enquanto a estrela está nesse equilíbrio, diz -se que está na sequência principal.

O estágio gigante vermelho

O processo descrito acima não dura para sempre, pelo menos para estrelas muito massivas, pois à medida que o hidrogênio se torna hélio, o combustível está acabando.

Dessa maneira, a pressão que neutraliza o colapso gravitacional está diminuindo e, portanto, o núcleo da estrela é compacto. No mesmo.

Quando isso ocorre, o estado de gigante vermelho foi alcançado e este é o caso de betelgeuse. Na evolução estelar, a massa da estrela define a vida e o tempo de morte.

Um supergigente como o betelgeuse tem uma curta vida útil, passando pela sequência principal muito rapidamente, enquanto os pequenos anões vermelhos maciços brilham modestamente por milhões de anos.

Betheteuse é calculado com idade de 10 milhões de anos e é considerado já nos estágios finais de seu ciclo evolutivo. Pensa -se que em 100.000 anos ou mais, seu ciclo de vida termina com uma grande explosão de supernova.

Estrutura e composição

Betelgeuse tem um núcleo denso cercado por um manto e uma atmosfera, que atinge um diâmetro 4,5 vezes maior que a órbita terrestre. Mas em 2011 descobriu -se que a estrela está cercada por uma vasta nebulosa de material de si mesma.

A nebulosa que circunda Betheteuse se estende a 60 bilhões de quilômetros da superfície da estrela, isso é 400 vezes o raio orbital da terra.

Em seus estágios finais, os gigantes vermelhos expulsaram o espaço circundante, uma quantidade enorme em um tempo relativamente curto. Estima -se que a betelgeuse emite o equivalente à massa do sol em apenas 10.000 anos. Este é apenas um instante no tempo estelar.

Abaixo está uma imagem da estrela e sua nebulosa, obtida com o telescópio VLT localizado na colina paranal, Antofagasta, Chile para ESO (Organização Europeia de Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul).

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Na figura, o círculo vermelho central é adequadamente a estrela de betelgeuse, com um diâmetro de quatro vezes e meia a órbita da Terra. Então o disco preto corresponde a uma área muito brilhante que foi mascarada para ver a nebulosa que circunda a estrela, que foi dita se estende até 400 vezes o raio orbital da Terra.

Esta imagem foi tirada no intervalo infravermelho e colorido para que as diferentes regiões possam ser visíveis. O azul corresponde aos comprimentos de onda mais curtos e o vermelho ao mais longo.

O pequeno círculo vermelho no centro é a estrela de betelgeuse, o círculo preto é o mascaramento de uma área brilhante. Ao redor do círculo negro, a nebulosa composta pelo material expulsa pela estrela pode ser vista. (Fonte: eso-vlt)

Os elementos presentes na betelgeuse

Como todas as estrelas, a betelgeuse é composta principalmente de hidrogênio e hélio. No entanto, como é uma estrela em suas fases finais, dentro dela começa a sintetizar outros elementos mais pesados ​​na tabela periódica.

As observações da nebulosa que circundam a betelgeuse, formada pelo material que a estrela joga, indica a presença de sílica e pó de alumina. Este material é aquele que forma mais planetas rochosos, como a Terra.

Isso indica que no passado havia milhões de estrelas semelhantes ao betelgeuse, que forneceu o material que formava os planetas rochosos do nosso sistema solar, incluindo a terra.

Atenuação de Betelgeuse

Imagem da nebulosidade em torno de Betelgeuse. Fonte: betelgeuse_vlt.JPG: eso/vltnebula_around_belgeuse.JPG: ESO/P. Trabalho de Kervelladerivative: Henrykus, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Nos últimos tempos, o Betelgeuse é notícia na imprensa internacional, desde o início de outubro de 2019, sua luz começou a ser atenuada, em apenas alguns meses.

Por exemplo, em janeiro de 2020, seu brilho diminuiu em um fator 2,5. No entanto, em 22 de fevereiro de 2020, ele parou sua atenuação e começou a recuperar seu brilho.

Isso se refere ao espectro visível, no entanto, no espectro infravermelho, é brilhante os estágios antes de uma explosão de supernova. 

Pelo contrário, trata -se da absorção e dispersão da banda visível do espectro eletromagnético, devido à nuvem de poeira que a própria estrela expulsou.

Essa nuvem de poeira é transparente ao infravermelho, mas não para o espectro visível. Aparentemente, a espessa nuvem de poeira ao redor da estrela está se afastando rapidamente, então o ombro de Orion, o caçador mitológico, certamente permanecerá no céu por um longo tempo mais.