Betelgeuse: características, formação, estrutura e composição

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

Relacionado:  Saturno: características, composição, órbita, estrutura

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.

Relacionado:  Starfall: formação, como observá-los, características

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.

Relacionado:  Galáxia anã: formação, evolução, características, exemplos

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.
  4. Janela aberta. Relação massa-luminosidade. Recuperado de: media4.obspm.fr
  5. Wikipedia. Betelgeuse. Recuperado de: es.wikipedia.com
  6. Wikipedia. Associação Estelar Orion OB1. Recuperado de: es.wikipedia.com
Conteúdo relacionado:

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies