Betelgeuse: características, formação, estrutura e composição

Betelgeuse é uma estrela supergigante vermelha localizada na constelação de Orion, a aproximadamente 640 anos-luz de distância da Terra. É uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno e uma das maiores conhecidas, com um diâmetro estimado em cerca de 1.400 vezes o do Sol. Sua cor avermelhada é característica de estrelas supergigantes, que estão no estágio final de sua evolução estelar. A formação de Betelgeuse ocorreu há milhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira interestelar, e sua estrutura interna é composta principalmente de hidrogênio e hélio, com vestígios de elementos mais pesados resultantes de processos nucleares em seu núcleo. A vida útil de Betelgeuse é estimada em alguns milhões de anos, e espera-se que, eventualmente, ela sofra uma supernova, tornando-se uma das mais brilhantes estrelas do céu por um curto período de tempo.

A formação da constelação de Órion: descubra como as estrelas se agrupam no céu.

A constelação de Órion é uma das mais reconhecíveis e impressionantes do céu noturno. Localizada na região equatorial, Órion é composta por diversas estrelas brilhantes que se agrupam de forma única no firmamento.

Um dos astros mais proeminentes de Órion é Betelgeuse, uma supergigante vermelha que se destaca por sua intensa luminosidade e tamanho imponente. Betelgeuse é uma estrela variável, o que significa que sua luminosidade varia ao longo do tempo, tornando-a ainda mais fascinante para os astrônomos.

Com uma massa estimada de aproximadamente 20 vezes a do Sol, Betelgeuse é uma estrela gigante que se encontra em estágio avançado de evolução. Sua formação remonta a milhões de anos atrás, quando nuvens de gás e poeira se condensaram para dar origem a essa estrela imponente.

A estrutura de Betelgeuse é caracterizada por camadas distintas de atmosfera, com uma superfície relativamente fria em contraste com um núcleo extremamente quente. Sua composição inclui elementos como hidrogênio, hélio e outros elementos mais pesados, resultantes de processos nucleares que ocorrem em seu interior.

Características principais de uma estrela: o que define seu brilho e temperatura?

As estrelas são corpos celestes que possuem características únicas que definem seu brilho e temperatura. O brilho de uma estrela está diretamente relacionado à sua temperatura e tamanho. Quanto maior e mais quente uma estrela, mais brilhante ela será. A temperatura de uma estrela é determinada pela cor da luz que ela emite, sendo as estrelas mais quentes de cor azul e as mais frias de cor vermelha.

Um exemplo de uma estrela conhecida por suas características peculiares é Betelgeuse. Betelgeuse é uma supergigante vermelha localizada na constelação de Orion. É uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno e uma das maiores estrelas conhecidas. Sua temperatura é relativamente baixa em comparação com outras estrelas, o que resulta em sua cor avermelhada.

A formação de Betelgeuse ocorreu a partir de uma nuvem de gás e poeira interestelar que entrou em colapso devido à gravidade. Com o aumento da pressão e da temperatura no núcleo, iniciou-se a fusão nuclear de hidrogênio em hélio, gerando energia e luz. Essa fusão nuclear é responsável pela emissão de luz e calor que tornam as estrelas visíveis a grandes distâncias.

A estrutura de Betelgeuse é composta por camadas de gases superaquecidos, com uma atmosfera extensa que se estende para o espaço. Sua composição é principalmente de hidrogênio e hélio, elementos que são fundamentais para a vida e evolução das estrelas. O ciclo de vida de uma estrela como Betelgeuse é marcado pela fusão nuclear de elementos mais leves em elementos mais pesados, até que ela atinja o final de sua vida e se transforme em uma supernova.

Estudar estrelas como Betelgeuse nos ajuda a compreender melhor o funcionamento do universo e a origem dos elementos químicos que compõem o nosso mundo.

Características da estrela Betelgeuse: qual seu tipo e classificação astronômica?

A estrela Betelgeuse é uma das mais conhecidas e estudadas do universo. Localizada na constelação de Orion, Betelgeuse é uma supergigante vermelha, classificada como uma estrela de tipo M. Sua classificação astronômica é de variável semi-regular, o que significa que sua luminosidade varia ao longo do tempo.

Com um diâmetro estimado em cerca de 1400 vezes o do Sol, Betelgeuse é uma das maiores estrelas conhecidas. Sua cor vermelha intensa é resultado da baixa temperatura superficial, em torno de 3500 graus Celsius. Essa temperatura relativamente baixa também contribui para sua grande luminosidade, cerca de 100.000 vezes maior que a do Sol.

A formação de Betelgeuse ocorreu há milhões de anos, a partir da condensação de nuvens de gás e poeira interestelar. Sua estrutura interna é composta por diferentes camadas, incluindo um núcleo denso de hélio e outros elementos mais pesados, como carbono e oxigênio. A energia gerada em seu núcleo é responsável por manter a estrela em equilíbrio entre a pressão de radiação e a força da gravidade.

A composição química de Betelgeuse inclui principalmente hidrogênio e hélio, sendo que elementos mais pesados foram produzidos ao longo de sua vida por meio de reações nucleares. Essa estrela está em uma fase avançada de sua evolução, e estima-se que em alguns milhões de anos ela entrará em colapso e se tornará uma supernova, explodindo em uma espetacular morte estelar.

Qual é a localização de Betelgeuse no universo?

Betelgeuse é uma estrela supergigante vermelha localizada na constelação de Orion, a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra. Ela é uma das estrelas mais brilhantes no céu noturno e é facilmente identificável pela sua cor avermelhada e pela posição proeminente na constelação de Orion.

Betelgeuse é uma estrela muito massiva, com uma massa estimada de aproximadamente 10 a 20 vezes a massa do nosso Sol. Ela se formou há cerca de 8 a 10 milhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira interestelar. Durante sua vida, Betelgeuse fundiu hidrogênio em hélio em seu núcleo, e agora está em uma fase avançada de evolução estelar.

A estrutura de Betelgeuse é bastante diferente do nosso Sol. Ela possui um diâmetro cerca de 1000 vezes maior do que o do Sol, o que a torna uma das maiores estrelas conhecidas. Sua atmosfera é instável e está em constante expansão e contração, o que contribui para sua luminosidade variável.

Em relação à sua composição, Betelgeuse é principalmente composta por hidrogênio e hélio, como a maioria das estrelas. No entanto, devido à sua evolução avançada, ela também contém elementos mais pesados, como carbono, oxigênio e até mesmo vestígios de elementos mais pesados produzidos por reações nucleares em seu núcleo.

Sua massa, tamanho e composição a tornam uma estrela única e fascinante no universo.

Betelgeuse: características, formação, estrutura e composição

Betelgeuse é a estrela alfa da constelação de Orion, razão pela qual também é chamada de alfa Orionis . É uma estrela vermelha supergigante , as estrelas de maior volume, mas não necessariamente a mais massiva.

Apesar de ser a estrela alfa de Orion, Betelgeuse à primeira vista não é a mais brilhante da constelação, já que Rigel – beta Orionis – é o que mais se destaca. No entanto, no espectro vermelho e infravermelho próximo, Betelgeuse é o mais brilhante, fato diretamente relacionado à temperatura de sua superfície.

Esta estrela certamente foi observada desde os tempos antigos pelos primeiros humanos, por sua grande luminosidade. Em ordem de brilho, geralmente é o décimo mais brilhante no céu noturno e, como dissemos, o segundo mais brilhante na constelação de Órion. 

Astrônomos chineses no século I descreveram Betelgeuse como uma estrela amarela. Mas outros observadores como Ptolomeu se referiram 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, é por isso que suas cores mudam com o tempo, à medida que expelem gás e poeira das camadas mais superficiais. Isso também altera sua luminosidade.

Características gerais

Betelgeuse é o exemplo característico de uma estrela supergigante vermelha, caracterizada por possuir um tipo espectral K ou M e um tipo de luminosidade I.

Eles são estrelas de baixa temperatura; p caso ara Betelgeuse é estimado em cerca de 3000 K. A temperatura de cor e estão relacionados, por exemplo , uma peça de ferro quente é vermelha brilhante, mas, se a temperatura aumenta torna-se branco.

Apesar de ter apenas 8 milhões de anos, Betelgeuse evoluiu rapidamente e já  saiu da sequência principal, porque seu combustível nuclear se esgotou e inchou até suas dimensões atuais.

Essas estrelas gigantes também têm luminosidade variável. Nos últimos anos, seu brilho diminuiu, o que preocupou a comunidade científica, embora esteja se recuperando recentemente.

Aqui estão suas principais características:

– Distância : Entre 500 a 780 anos-luz.

– Massa : Entre 17 a 25 massas solares.

– Rádio : entre 890 e 960 rádios solares.

– Luminosidade : Entre 90.000 a 150.000 a luminosidade solar.

– Estado da evolução : supergigante vermelho.

– Magnitude aparente : +0,5 (visível) -3,0 (banda J infravermelha) -4,05 (banda K infravermelha).

– Idade : Entre 8 e 10 milhões de anos.

– Velocidade radial : +21,0 km / s

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

No diagrama de Yerkes da classificação espectral, o sufixo Ia-ab significa que é um supergigante de luminosidade intermediária. O espectro de luz Betelgeuse é usado como referência para a classificação de outras estrelas.

O diâmetro de Betelgeuse é calculado entre 860 e 910 milhões de km 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 dos supergigantes vermelhos.

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

Treinamento e evolução

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

Há evidências de que este é o caso de aglomerados de estrelas em formação, geralmente localizados dentro de nebulosas compostas de matéria interestelar fria e esparsa .

A formação de uma estrela, sua vida e morte, é um eterno combate entre:

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

À medida que a nuvem original se contrai no centro, forma-se uma protoestrela , começando a emitir radiação.

A atração gravitacional faz com que os núcleos atômicos adquiram energia cinética, mas quando são travados no centro mais denso da protostar, emitem radiação eletromagnética e, assim, começam a brilhar.

Quando o ponto é alcançado quando os núcleos de hidrogênio são compactados e adquirem energia cinética suficiente para superar a repulsão eletrostática, a forte força de atração começa a agir. Então ocorre a fusão dos núcleos.

Núcleos de hélio e nêutrons são formados na fusão nuclear de núcleos de hidrogênio, com enormes quantidades de energia cinética e radiação eletromagnética. Isto é devido à perda de massa na reação nuclear.

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

O palco gigante vermelho

O processo descrito acima não dura para sempre, pelo menos para estrelas muito massivas, porque, à medida que o hidrogênio se transforma em hélio, o combustível acaba.

Dessa forma, a pressão que neutraliza o colapso gravitacional diminui e, portanto, o núcleo da estrela se compacta, à medida que a camada externa se expande e parte das partículas, as mais energéticas, escapam para o espaço, formando um nuvem de poeira ao redor da estrela.

Quando isso ocorre, o estado de gigante vermelho foi atingido e é o caso de Betelgeuse.

Na evolução estelar, a massa da estrela define o tempo da vida e da morte.

Um supergigante como Betelgeuse tem uma vida útil curta, percorrendo a sequência principal muito rapidamente, enquanto as anãs vermelhas, menos massivas, brilham modestamente por milhões de anos.

Estima-se que Betelgeuse tenha 10 milhões de anos e já está nos estágios finais de seu ciclo evolutivo. Em cerca de 100.000 anos, acredita-se que seu ciclo de vida termine com uma enorme explosão de supernova.

Estrutura e composição

Betelgeuse tem um núcleo denso cercado por um manto e uma atmosfera, atingindo um diâmetro 4,5 vezes maior que a órbita da Terra. Mas em 2011, foi descoberto que a estrela está cercada por uma vasta nebulosa de material.

A nebulosa em torno de Betelgeuse se estende por 60 bilhões de quilômetros da superfície da estrela, que é 400 vezes o raio orbital da Terra.

Nos estágios finais, os gigantes vermelhos ejetam material para o espaço circundante, uma quantidade enorme em um tempo relativamente curto. Estima-se que Betelgeuse liberte o equivalente à massa do Sol em apenas 10.000 anos. Este é apenas um instante em tempo estelar.

Abaixo está uma imagem da estrela e sua nebulosa, obtida com o telescópio VLT localizado em Cerro Paranal, Antofagasta, Chile, pelo ESO (Organização Europeia de Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul).

Na figura, o círculo vermelho central é a estrela 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 nos permitir ver a nebulosa que circunda a estrela, que, como já foi dito, se estende até 400 vezes o raio orbital da Terra.

Esta imagem foi tirada na faixa de infravermelho e colorida para que as diferentes regiões possam ser visíveis. Azul corresponde ao menor comprimento de onda e vermelho corresponde ao maior.

Os elementos presentes no Betelgeuse

Como qualquer estrela, Betelgeuse é composto principalmente de hidrogênio e hélio. No entanto, uma vez que é uma estrela em suas fases finais, por dentro começa a sintetizar outros elementos mais pesados ​​da tabela periódica.

Observações da nebulosa em torno de Betelgeuse, formada pelo material lançado pela estrela, indicam a presença de poeira de sílica e alumina. Esse material é o que compõe a maioria dos planetas rochosos, como a Terra.

Isso indica para nós que no passado havia milhões de estrelas semelhantes a Betelgeuse, que forneciam o material que formava os planetas rochosos do nosso sistema solar , incluindo a Terra.

Atenuação de Betelgeuse

Nos últimos tempos, Betelgeuse está nas notícias da imprensa internacional, pois no início de outubro de 2019 sua luz começou a diminuir significativamente em apenas alguns meses.

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

Isso se refere ao espectro visível, no entanto, no espectro infravermelho, seu brilho permaneceu bastante estável nos últimos 50 anos, o que leva os astrônomos a pensar que não é uma variação de luz como a que ocorre. nos estágios que antecederam uma explosão de supernova. 

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

Essa nuvem de poeira é transparente ao infravermelho, mas não ao espectro visível. Aparentemente, a espessa nuvem de poeira em torno da estrela está se afastando rapidamente dela, de modo que o ombro de Orion, o caçador mitológico, certamente permanecerá no céu por muito mais tempo.

Referências

1. Astronoo. Betelgeuse. Recuperado de: astronoo.com.
2. Pasachoff, J. 2007. O Cosmos: Astronomia no Novo Milênio. Terceira edição. Thomson-Brooks / Cole.
3. Seeds, M. 2011. Fundamentos da Astronomia. Sétima edição. Aprendizado Cengage.
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5. Wikipedia. Betelgeuse. Recuperado de: es.wikipedia.com
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