Mistério sobre amiga invisível da supergigante Betelgeuse pode terminar

Os astrônomos há muito tempo buscam indícios de que uma estrela companheira oculta se encontra fora de vista perto da supergigante vermelha Betelgeuse. Agora, eles descobriram uma nova evidência: um rastro semelhante ao deixado por um barco, atravessando a atmosfera superior de Betelgeuse, provavelmente formado pela companheira invisível.

A tonalidade avermelhada de Betelgeuse pode ser vista brilhando na constelação de Órion, situada a cerca de 650 anos-luz da Terra. 

A estrela brilhante é tão grande que mais de 400 milhões de sóis caberiam dentro dela. Sua relativa proximidade e luminosidade a tornaram uma das favoritas entre os astrônomos que observam e estudam a evolução da estrela gigante. 

Apesar de ser tão conhecida, Betelgeuse guarda seus segredos — um dos maiores sendo o motivo de sua luminosidade parecer variar ao longo de um ciclo de seis anos, e se a estrela companheira invisível, apelidada de "Betelbuddy", é responsável por essa variabilidade.

Indícios sobre a possível estrela companheira foram compartilhados em uma pesquisa publicada no ano passado, na qual os cientistas sugeriram nomear formalmente o objeto de Siwarha, ou "bracelete", um nome árabe apropriado para a companheira de Betelgeuse, que significa "Mão do Gigante". ("Elgeuse" é também o nome árabe histórico da constelação de Órion.) 

Siwarha provavelmente seria muito pequena e tênue para ser vista, dada a sua proximidade com Betelgeuse, que se expandiu à medida que consumiu todo o hidrogênio em seu núcleo, aproximando-se do fim de sua vida. 

Agora, observações feitas nos últimos oito anos revelaram os efeitos de Siwarha em Betelgeuse: um rastro denso de gás, nunca visto, foi detectado se movendo pela atmosfera externa da estrela maior, onde Siwarha orbita de perto. 

O rastro de Siwarha apareceu logo após a estrela cruzar em frente a Betelgeuse, da perspectiva da Terra. Os astrônomos acreditam que Siwarha completa uma órbita ao redor de Betelgeuse a cada seis anos — daí a variação no brilho da estrela maior a cada seis anos. As observações fazem parte de um novo estudo que foi aceito para publicação no Astrophysical Journal. 

“É um pouco como um barco se movendo na água. A estrela companheira cria um efeito ondulatório na atmosfera de Betelgeuse que podemos realmente ver nos dados”, disse a autora principal do estudo, Andrea Dupree, astrônoma do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, em um comunicado. 

“Pela primeira vez, estamos vendo sinais diretos desse rastro, ou trilha de gás, confirmando que Betelgeuse realmente tem um companheiro oculto que molda sua aparência e comportamento.” 

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Avistando o rastro

Betelgeuse tem cerca de 15 vezes a massa do nosso Sol e 1.400 vezes o seu diâmetro, disse Dupree. Enquanto isso, Siwarha é minúscula e pode ser menor que o nosso Sol. 

“Se colocássemos Betelgeuse no centro do nosso sistema solar, a superfície se estenderia até Júpiter e a atmosfera quente acima dela se estenderia pelo menos seis vezes mais”, disse Dupree. “Portanto, a companheira está realmente atravessando a densa atmosfera da estrela supergigante.” 

A equipe de Dupree vem monitorando as mudanças na luz de Betelgeuse há anos, usando o Telescópio Espacial Hubble, bem como observatórios terrestres como o Observatório Fred Lawrence Whipple e o Observatório Roque de Los Muchachos. 

Padrões surgiram nas observações, capturadas tanto perto da estrela quanto mais longe dela, sugerindo que uma estrela companheira estava girando através da extensa atmosfera de Betelgeuse. A equipe registrou mudanças na velocidade e na direção dos gases na atmosfera externa da grande estrela devido a uma perturbação. 

O Hubble permitiu à equipe observar como a atmosfera profunda de Betelgeuse, ou cromosfera, reagiu ao movimento de Siwarha, enquanto as observações feitas em solo revelaram mudanças na atmosfera estendida. 

“O que aprendemos com esses resultados mais recentes é que Siwarha parece 'agitar' a extensa atmosfera de Betelgeuse durante sua órbita, deixando um rastro que impacta o que vemos da própria Betelgeuse”, disse o coautor do estudo, Morgan MacLeod, pesquisador de pós-doutorado em astrofísica teórica e membro do Instituto de Teoria e Computação do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. 

“Esse rastro é uma evidência da presença de Siwarha e também um vestígio de como uma companheira tão pequena é capaz de afetar o que vemos de Betelgeuse, modulando o gás e a poeira ao seu redor”, acrescentou. 

Os resultados corroboram as descobertas sobre Siwarha feitas por Steve Howell e sua equipe em 2025. Howell é um cientista pesquisador sênior do Centro de Pesquisa Ames da Nasa, na Califórnia. 

As observações de sua equipe sugeriram que o tamanho detectado de Siwarha também incluía uma região maior ao seu redor, enquanto atravessava a atmosfera de Betelgeuse. 

“A ideia de uma espécie de rastro de plasma em expansão ao redor de Siwarha parece concordar com nossa descoberta de uma fonte maior e irregular, e não apenas uma fotosfera estelar exposta”, disse Howell. Ele não participou do novo estudo. 

Janelas para estrelas gigantes

Segundo MacLeod, acompanhar o comportamento e as variações de Betelgeuse pode ajudar os astrônomos a entender melhor outras estrelas gigantes distantes e pouco brilhantes, que são difíceis de estudar. 

Mas, nos últimos anos, Betelgeuse apresentou aos astrônomos alguns enigmas intrigantes que exigiram um trabalho de investigação minucioso para serem resolvidos. 

Do final de 2019 ao início de 2020, Betelgeuse escureceu tanto que os especialistas pensaram que a estrela estava prestes a explodir em uma supernova. Desde o evento, chamado de "Grande Escurecimento", equipes de astrônomos determinaram que a estrela ejetou uma grande nuvem de poeira, que bloqueou temporariamente parte de sua luz da perspectiva da Terra.

Além disso, a estrela apresentou duas variações regulares de luminosidade: um período de seis anos, bem como um ciclo que dura pouco mais de um ano. 

Dados coletados ao longo de anos mostraram que a luminosidade de Betelgeuse varia aproximadamente a cada 416 dias, ficando mais fraca e depois mais brilhante. Essa pulsação, que ocorre no núcleo de Betelgeuse, foi considerada típica de estrelas supergigantes vermelhas. 

Acredita-se que o período mais longo de 2.100 dias se deva a nuvens de poeira, grandes células de convecção na estrela, atividade magnética ou uma estrela companheira esquiva, sempre fora do alcance óptico dos telescópios. 

Ao longo do último ano, evidências de diversas equipes de pesquisa apontaram para a presença de Siwarha como a razão para isso. 

“Com essa nova evidência direta, Betelgeuse nos dá um lugar privilegiado para observar como uma estrela gigante muda ao longo do tempo”, disse Dupree. “Encontrar o rastro deixado por sua companheira significa que agora podemos entender como estrelas como essa evoluem, expelem material e eventualmente explodem como supernovas.” 

Outras estrelas supergigantes que também exibem padrões semelhantes de variabilidade de curto e longo prazo podem ter companheiras invisíveis, acrescentou Dupree. 

Jared Goldberg, pesquisador do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, acredita que as novas observações são uma peça importante do quebra-cabeça para entender o que causa a variabilidade de seis anos de Betelgeuse. Goldberg já havia publicado pesquisas sobre a estrela companheira, mas não participou deste estudo. 

Se os astrônomos puderem concluir que a variabilidade periódica se deve à presença de uma segunda estrela, "poderemos fazer conexões diretas com a física por trás da formação e evolução tanto de estrelas quanto de planetas", disse Goldberg. 

A equipe também está trabalhando em modelos hidrodinâmicos para determinar como o rastro se forma atrás de Siwarha e reconstruir como isso afeta o brilho de Betelgeuse, disse MacLeod. 

Uma análise hidrodinâmica forneceria as informações vitais necessárias para interpretar as novas observações, como o que esperar do movimento de uma companheira do tamanho do Sol atravessando a atmosfera externa de uma enorme supergigante vermelha, disse Edward Guinan, professor de astronomia e astrofísica da Universidade Villanova, na Pensilvânia. Guinan estudou Betelgeuse, mas não participou da nova pesquisa. 

O futuro incerto de Siwarha

Com Siwarha tão próxima de Betelgeuse, qual será o destino da estrela menor? 

MacLeod acredita que Siwarha está sendo atraída cada vez mais para perto de sua companheira massiva devido às forças gravitacionais, o que poderia resultar em uma fusão dentro de 9.000 anos. 

“Acreditamos que as estrelas podem se fundir mesmo antes de Betelgeuse se tornar uma supernova”, disse MacLeod. “Isso lançaria gás, aumentaria a rotação de Betelgeuse e poderia afetar as propriedades da futura supernova.” 

De acordo com os cálculos dos astrônomos, Siwarha está atualmente do outro lado de Betelgeuse em relação aos telescópios da Terra, mas espera-se que se torne visível em 2027. 

“Novas detecções permitirão refinamentos em sua órbita e, assim, fornecerão uma massa melhor para Siwarha, ajudando a explicar a evolução do sistema binário, a rápida rotação de Betelgeuse e o futuro das duas estrelas”, disse Howell. 

Diversas equipes esperam encontrar uma maneira de detectar Siwarha opticamente. 

“Ver o companheiro será a prova definitiva de sua existência implícita”, disse Guinan. “Mal posso esperar.”