Orion: A Constelação com uma Estrela em um Brilho Mínimo Recorde

Orion: A Constelação com uma Estrela em um Brilho Mínimo Recorde

Em janeiro de 2020, algo estranho estava acontecendo com a estrela que marcava o ombro de Orion. Betelgeuse havia diminuído em brilho por um fator de aproximadamente 2,5, e em poucas semanas caiu para uma magnitude de +1.614 — sua leitura mais fraca e fria em 25 anos de monitoramento. Por alguns meses, os astrônomos debateram seriamente se o ombro do Caçador estava prestes a explodir.

Orion não precisava de uma estrela desbotada para ganhar sua fama. É uma das 88 constelações reconhecidas por astrônomos modernos, e já era familiar para observadores do céu quando o astrônomo Ptolomeu do século II a incluiu em sua lista original de 48. Poucos padrões de estrelas são mais fáceis de encontrar: três estrelas em uma fileira bem organizada, flanqueadas por um punhado de supergigantes claras o suficiente para atravessar a poluição luminosa urbana.

O que se segue é um tour pelos números por trás desse perfil famoso — como Orion é medido e mapeado, o que torna suas estrelas mais brilhantes incomuns, e como uma fotografia grande angular da região captura muito mais do que o olho sozinho jamais poderia.

Mapeando o Caçador no Céu

Orion cobre 594 graus quadrados da esfera celeste, o que a classifica 26ª por tamanho entre as 88 constelações modernas — uma porção respeitável do céu, embora longe de ser a maior. Seu perfil parece antigo, mas o limite preciso é uma invenção relativamente recente: em 1930, o astrônomo belga Eugène Delporte desenhou o limite oficial de Orion como um polígono com 26 lados, parte de um projeto que deu a cada constelação uma borda fixa e não sobreposta no mapa celeste.

Esse limite formal é o que permite aos astrônomos dizer com certeza quais estrelas pertencem a Orion e quais pertencem a um vizinho, embora a constelação em si seja apenas um padrão humano desenhado sobre estrelas que não têm conexão real uma com a outra.

A constelação completa de Orion com suas nebulosas circundantes em uma fotografia grande angular
O perfil completo de Orion se estende pelo céu nesta fotografia grande angular, com suas nebulosas brilhantes visíveis ao redor das estrelas familiares. Foto: Rogelio Bernal Andreo, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Uma Vista que Quase Nenhum Lugar na Terra pode Evitar

Orion fica perto o suficiente do equador celestial para aparecer de quase toda latitude habitada, e até mesmo o ponto de vista mais extremo não pode ocultá-la completamente. Observadores da Estação do Pólo Sul Amundsen-Scott podem ver Rigel subindo apenas 8 graus acima de seu horizonte, com o Cinturão de Orion varredura ao longo dessa mesma linha baixa. É uma vista fugaz e esfarelada em vez de um verdadeiro amanhecer — mas significa que uma constelação nomeada em homenagem a um caçador grego aparece brevemente até mesmo na parte inferior do mundo.

Betelgeuse: Uma Estrela que Vive Rápido

Betelgeuse está apenas na meia-idade pelos padrões estelares, com menos de 10 milhões de anos, mas sua massa enorme a impulsionou através de seu ciclo de vida de forma incomumente rápida. Os astrônomos esperam que essa evolução rápida termine em uma supernova nos próximos 100.000 anos — um piscar de olhos em escalas cósmicas, embora quase certamente não dentro da vida de ninguém vivo hoje.

Mesmo sem uma explosão, Betelgeuse raramente fica parada. Em condições normais, ela ocupa o 11º lugar entre as estrelas mais brilhantes do céu, mas até o final de 2019, esse rank havia oscilado em qualquer lugar entre o 10º e o 23º lugar, uma oscilação incomum o suficiente para que observadores profissionais e amadores começassem a prestar muita atenção.

Betelgeuse fotografada diretamente pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Betelgeuse, a supergigante vermelha marcando o ombro de Orion, como fotografado diretamente pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O'Gorman/P. Kervella, Wikimedia Commons, CC BY 4.0

O Inverno em que o Ombro Empalideceu

Essa atenção compensou. O brilho de Betelgeuse caiu para aproximadamente 2,5 vezes mais fraco do que o normal em poucas semanas, e em fevereiro de 2020 havia se estabilizado em uma magnitude recorde de +1.614 — seu estado menos luminoso e mais frio em 25 anos de monitoramento. Os meios de comunicação publicaram manchetes sobre uma supernova iminente, embora o empalidecimento eventualmente se revertesse e a estrela se iluminasse novamente para algo mais próximo ao normal.

Os astrônomos já tinham uma vantagem ao entender uma estrela tão estranha. Em 1995, uma câmara a bordo do Telescópio Espacial Hubble construída para objetos fracos havia produzido uma imagem ultravioleta do disco de Betelgeuse mais nítida do que qualquer interferômetro baseado em terra poderia gerenciar — a primeira vez que um telescópio comum fotografou diretamente a superfície de uma estrela que não fosse o Sol. Essa linha de base tornou o evento de empalidecimento de 2020 algo que os pesquisadores poderiam medir, em vez de um mistério começando do zero.

Rigel: Um Ponto de Luz, Pelo Menos Quatro Estrelas

Ao outro lado da constelação de Betelgeuse fica Rigel, marcando o pé de Orion. A olho nu, parece um único ponto azul-branco, mas é realmente o membro mais luminoso e massivo de um sistema composto de pelo menos 4 estrelas ligadas. O que parece simplicidade da Terra é, de perto, uma multidão pequena.

O companheiro de Rigel não era óbvio por séculos. William Herschel apenas o avistou, confirmando Rigel como uma estrela dupla, em 1º de outubro de 1781, e registrou a descoberta em seu Catálogo de Estrelas Duplas. Levou um telescópio, medição cuidadosa e o olho treinado de Herschel para dividir o que observadores de olho nu haviam tratado como uma estrela por milênios.

Rigel, a supergigante azul marcando o pé de Orion
Rigel, a supergigante azul marcando o pé de Orion, ofusca o resto da constelação a olho nu. Roberto Mura, Domínio público, via Wikimedia Commons

O Cinturão: Alnitak, Mintaka e Alnilam

As três estrelas do Cinturão de Orion são sua característica mais reconhecível, e cada uma tem sua própria personalidade. Alnitak fica a cerca de 800 anos-luz de distância e brilha com uma magnitude de 1,8, emitindo 100.000 vezes a luminosidade do Sol — embora tanta energia se disperse como luz ultravioleta que o olho humano capture apenas uma fração de sua potência real. Mintaka, a mais ocidental das três, fica mais distante a 915 anos-luz e brilha com uma magnitude de 2,21.

Alnilam, a estrela central do Cinturão, traz um nome com verdadeira história por trás: designada Epsilon Orionis, pega seu nome de uma frase árabe que significa "sequência de pérolas" — uma descrição apropriada para uma estrela que se senta perfeitamente entre seus dois vizinhos naquela famosa linha de três estrelas.

O Cinturão de Orion mostrando as estrelas Alnitak, Alnilam e Mintaka
O Cinturão de Orion, formado por Alnitak, Alnilam e Mintaka, composto a partir de placas fotográficas digitalizadas. Davide De Martin (http://www.skyfactory.org); Crédito: Digitized Sky Survey, ESA/ESO/NASA FITS Liberator, Domínio público, via Wikimedia Commons

Uma Fotografia, um Viveiro Estelar Inteiro

Uma única astrofotografia grande angular de Orion pode abranger quase 25 graus do céu, larga o suficiente para capturar a constelação de cabeça a pés em um único quadro. Esse tipo de imagem faz mais do que registrar estrelas familiares — a mesma vista também captura a Nebulosa de Cabeça de Cavalo, o brilho difuso de M78, e a linha completa das estrelas do Cinturão de Orion em contexto uma com a outra.

A região deve essa riqueza ao que está por trás das estrelas: viveiros onde novas estrelas nascem, embaladas em poeira cósmica e hidrogênio brilhante, posicionadas na borda próxima de uma nuvem molecular a aproximadamente 1.500 anos-luz de distância. A Nebulosa de Orion e as estrelas mais brilhantes da constelação são fáceis de localizar apenas com os olhos, mas as nuvens de poeira mais fracas e o gás interestelar que as rodeia são muito mais difíceis de registrar — eles precisam de exposições longas e equipamentos sensíveis para aparecerem.

Recalibrando as Distâncias em que Confiamos

Toda figura de ano-luz anexada a uma estrela neste artigo — 800 de Alnitak, 915 de Mintaka, 1.500 da nebulosa — depende de missões de medição de distância que são refinadas ao longo do tempo. Uma nova redução dos dados astrométricos do satélite Hipparcos melhorou a precisão de medição por um fator de 2,2 em relação ao catálogo publicado em 1997, afinando as figuras de luminosidade estelar e movimento galáctico nas quais os astrônomos no campo agora constroem.

É um lembrete de que os números de uma constelação não são esculpidos em pedra. As formas permanecem iguais de ano a ano, mas as medidas por trás delas ficam cada vez mais nítidas — que é exatamente como uma estrela como Betelgeuse pode passar de uma curiosidade de fundo para um evento de empalidecimento que faz manchetes quase da noite para o dia.

Fontes