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Valsa em descompasso

Em lenta dança cósmica, a estrela Eta Carinae recupera o brilho antes do esperado e surpreende os observadores

RICARDO ZORZETTO | ED. 159 | MAIO 2009

 

Eta Carinae, a maior, mais brilhante e mais estudada estrela da Via Láctea

Eta Carinae, a maior, mais brilhante e mais estudada estrela da Via Láctea, com exceção do Sol, voltou a surpreender os astrônomos no início do ano. Observada desde dezembro por dez telescópios em terra e quatro no espaço, ela atravessava um dos seus típicos apagões – redução de brilho comparável à perda de luminosidade de milhares de estrelas como o Sol que dura três meses e se repete precisamente a cada cinco anos e meio, como determinou em 1993 o astrofísico paranaense Augusto Damineli, da Universidade de São Paulo (USP). Como quem recupera as forças depois de uma gripe, Eta Carinae deveria recobrar sua luminosidade lenta e progressivamente a partir do final de março, até alcançar vigor total meses mais tarde. Dessa vez, porém, não foi assim. Na última semana de fevereiro, um mês antes do esperado, a estrela começou a sair da escuridão parcial em que se encontrava e voltou a brilhar.

Habituado à inconstância de Eta Carinae, que estuda há 20 anos, Damineli acompanhou passo a passo o esmaecimento e o retorno da estrela por meio de um dos mais modernos telescópios terrestres – o Southern Observatory for Astrophysical Research (Soar), erguido nos Andes chilenos com financiamento brasileiro e norte-americano. E não se indignou ao ver que parte de sua previsão não se concretizou. “Eta Carinae sempre foi uma estrela com muitas peculiaridades”, diz o professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, que chegou a comemorar o inesperado. “Com o retorno antecipado do brilho, astrônomos do mundo todo começaram a pedir tempo nos principais telescópios do planeta para observá-la pelos próximos seis meses.”

Tempo de observação é tudo aquilo por que Damineli sempre batalhou desde que começou a estudar a Eta Carinae em 1989. Mesmo com um telescópio de proporções modestas – com espelho de 1,6 metro de diâmetro instalado no Pico dos Dias, em Minas Gerais, e chamado de telescópio da selva por seus concorrentes –, Damineli registrou o apagão de 1992 e estabeleceu o período em que deveria se repetir. Também propôs o modelo que até o momento melhor explica a perda de brilho cíclica da estrela – e o tornou reconhecido internacionalmente. Distante 7.500 anos-luz do Sistema Solar, Eta Carinae não seria uma estrela solitária, mas uma dupla de estrelas. A maior tem cerca de 90 vezes a massa do Sol e é mais fria – a temperatura em sua superfície não passa de 15 mil graus. Com um terço da massa da estrela principal, a menor é mais quente (sua atmosfera atinge quase 50 mil graus) e dez vezes menos brilhante que a maior. “Esse modelo trouxe alguma regularidade ao comportamento de Eta Carinae, que não é uma estrela tão exótica quanto se imaginava”, explica Damineli.

Explosão de 1843: Eta Carinae lança ao espaço o equivalente à massa de 30 estrelas como o So

Com movimentos que lembram o de um casal dançando valsa, as estrelas se afastam e se aproximam ao longo do período de cinco anos e meio. No momento de máxima proximidade – o chamado periastro –, a estrela maior encobre parte da menor. Mas esse eclipse não explica completamente a perda de brilho detectada pelos telescópios, que veem sumir progressivamente diferentes faixas do espectro eletromagnético (rádio, infravermelho e raios X). Se o eclipse fosse o único mecanismo por trás do apagão, todas essas linhas de energia deveriam desaparecer ao mesmo tempo. Simulações tridimensionais do comportamento das estrelas apresentadas no ano passado pela equipe de Atsuo Okazaki, da Universidade Tokkai-Gakuen, no Japão, e de Michael Corcoran, da agência espacial norte-americana (Nasa), indicam que o apagão é causado por perturbações no vento de partículas que emanam das estrelas e colidem a velocidades altíssimas, emitindo raios X. No período em que estão mais próximas, a menor é engolfada pelo vento da maior, que é mais denso e oculta o brilho da estrela secundária.

Segundo Damineli, a redução em um mês no apagão deste ano acrescentou uma complexidade a um cenário já complicado. “As estrelas se comportavam como duas bailarinas até o momento de embolação, quando fizeram uma firula e adiantaram um pouco o passo ao se afastar”, comenta o astrofísico da USP. Ele próprio já tem uma possível explicação para o descompasso de Eta Carinae. Por ter massa muito elevada – hoje correspondente a 90 vezes a massa do Sol, mas que já foi de 120 massas solares antes da explosão que sofreu em 1843 –, a estrela maior é menos densa e seu diâmetro pode oscilar, como um balão de festa que infla um pouco para em seguida murchar. “Nos períodos em que se encontra mais compacta, ela perde menos matéria e seus ventos se tornam mais rarefeitos”, explica Damineli. Se a aproximação ocorre nessa fase, a luz da estrela secundária pode escapar mais facilmente dos ventos que a abraçam e, assim, ser observada da Terra.

Toda essa instabilidade não são excentricidades de uma estrela acostumada a chamar a atenção. Medidas da massa que a estrela principal já lançou ao espaço indicam que seu fim está próximo e, com 2,5 milhões de anos, Eta Carinae seria uma velha dama com os dias contados. Se estiverem corretas as previsões de Nathan Smith, astrofísico da Universidade da Califórnia e estudioso de Eta Carinae, a qualquer momento a estrela maior pode sofrer uma superexplosão muito mais intensa do que a de 1843, capaz de reduzi-la a poeira e encerrar de vez o balé espacial. Nessa explosão, 90% de sua massa seria pulverizada e o restante se compactaria originando um buraco negro, emissor de raios gama, a radiação mais intensa que existe. “Seria um evento fantástico de se observar”, afirma Damineli. A morte de Eta Carinae permitirá compreender um estágio a mais do ciclo de vida das supergigantes azuis, estrelas hoje raras que dominaram o Universo primitivo, entre 10 bilhões e 7 bilhões de anos atrás.


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