Numa noite sem lua em Alqueva contam-se cerca de duas mil estrelas a olho nu. De uma rua iluminada em Lisboa contam-se trinta e cinco. São os mesmos olhos e o mesmo céu: o que muda é a luz que está à volta de quem olha.
De uma ou de outra, a frase que se ouve é sempre a mesma. «Muitas destas já morreram — estamos a ver luz de estrelas que já não existem.» É bonita, aparece em documentários, em legendas de fotografia e na descrição de metade das lojas que vendem mapas de estrelas.
E está errada.
Este post é a conta que a desmonta. Não é um desmancha-prazeres: a verdade é mais interessante do que o mito, e explica de caminho porque é que ninguém em Portugal viu a última supernova da nossa galáxia.
De onde vem a frase
A parte verdadeira é esta: a luz demora. A luz do Sol chega cá em oito minutos e vinte segundos. A da estrela mais próxima depois do Sol, Proxima Centauri, demora quatro anos e três meses. A de Sirius, a mais brilhante do céu nocturno, demora 8,6 anos.
Daqui alguém deu o salto: se a luz demora, o que se vê é o passado; se é o passado, a estrela pode entretanto ter morrido. O salto é lógico. O que falta é a segunda metade da conta — quanto tempo vive uma estrela.
Quanto tempo vive uma estrela
Uma estrela do tipo O5, das mais massivas que existem, com quarenta vezes a massa do Sol, vive cerca de um milhão de anos. Uma do tipo B0, com dezasseis massas solares, vive dez milhões. O Sol, que é uma estrela banal do tipo G, vive nove mil milhões de anos e vai a meio.
No outro extremo, uma anã vermelha de 0,2 massas solares tem uma esperança de vida de quinhentos e sessenta mil milhões de anos — quarenta vezes a idade do universo. É por isso que se pode afirmar uma coisa curiosa com toda a segurança: nenhuma anã vermelha alguma vez formada saiu ainda da sequência principal. Todas as que alguma vez nasceram continuam vivas.
Uma estrela de tipo O5 vive um milhão de anos. A luz da estrela visível mediana demora 450 anos a chegar cá.
OpenStax · Astronomy 2e, Tabela 22.1
É aqui que o mito parte. Mesmo a estrela de vida mais curta que existe vive um milhão de anos. A luz que chega cá viajou algumas centenas. A razão entre as duas coisas é de duas mil para uma. Pedir que a estrela tenha morrido nesse intervalo é como conhecer alguém aos quarenta anos e presumir que morreu no tempo que a carta demorou a chegar.
A que distância estão, afinal
Contam-se cerca de nove mil estrelas em todo o céu até à magnitude 6,5, o limite do olho humano em céu escuro. Metade está sempre abaixo do horizonte, e a atmosfera come mais algumas: de um sítio muito escuro veem-se cerca de duas mil, e é preciso um céu excepcional para passar disso.
Dessas, 86% estão a menos de mil anos-luz. A mediana anda pelos 450. As mais brilhantes estão ainda mais perto: as estrelas de magnitude 3 ou melhor estão, em mediana, a duzentos anos-luz. Sirius a 8,6; Vega a 25; a Estrela Polar a 446.
Repare-se no que isto significa: a esmagadora maioria das estrelas que se veem à noite está a uma distância que a luz percorre em menos tempo do que dura uma catedral gótica. Não há aqui abismo temporal nenhum.
Como é que se sabe a que distância está uma estrela
Por triangulação, e a base do triângulo é a órbita da Terra. Observa-se a estrela em janeiro e outra vez em julho, quando estamos do outro lado do Sol, e mede-se o quanto ela pareceu deslocar-se contra o fundo. Chama-se paralaxe, e os ângulos são absurdamente pequenos.
Friedrich Bessel foi o primeiro a consegui-lo, no final de 1838, com a estrela 61 Cygni: 0,31 segundos de arco, com uma incerteza de 0,02. Um segundo de arco é o tamanho aparente de uma moeda de um euro a cinco quilómetros.
O Hipparcos, da Agência Espacial Europeia, mediu 118 218 estrelas com paralaxe mediana de um milissegundo de arco e publicou o catálogo em junho de 1997. É dele que saem as posições da maior parte dos mapas de estrelas, incluindo os que a Eterniza desenha. O Gaia, da mesma agência, mediu 1 811 709 771 estrelas, quase cem vezes mais preciso.
E aqui está o detalhe absurdo: o Gaia mediu mil e oitocentos milhões de estrelas e falhou praticamente todas as que se conseguem nomear. Sirius, Vega, Betelgeuse, a Polar — nenhuma delas tem paralaxe no catálogo Gaia DR3. São brilhantes de mais e saturam os detectores. Para as estrelas que qualquer pessoa vê da varanda, continua a valer o Hipparcos, de 1997.
A conta — e porque é que os números que circulam não batem certo
A taxa de supernovas da Via Láctea está medida. Rozwadowska, Vissani e Cappellaro publicaram em 2021, na New Astronomy, o valor de referência: 1,63 ± 0,46 supernovas de colapso de núcleo por século, o que dá uma a cada sessenta e um anos. Somando as de tipo Ia, Murphey e colegas chegam nesse mesmo ano, nas Monthly Notices, a uma supernova a cada vinte e dois anos.
1,63 ± 0,46 supernovas de colapso de núcleo por século na Via Láctea.
Rozwadowska, Vissani & Cappellaro · New Astronomy, 2021
Mas a galáxia é grande e as nove mil estrelas visíveis ocupam uma esquina minúscula dela. É neste passo — que fatia da taxa galáctica cabe às visíveis — que as estimativas divergem, e convém dizê-lo em vez de o esconder.
Circulam duas. Ethan Siegel, na Forbes, calcula que a probabilidade de que sequer uma das nove mil já tenha morrido é inferior a 1%. Alastair Gunn, do Jodrell Bank, escreve na BBC Sky at Night que entre as visíveis morre cerca de uma em cada dez mil anos, o que com uma mediana de 450 anos de viagem daria antes uns 4%.
Nenhuma das duas está publicada em revista com revisão por pares. São contas de divulgação, feitas por gente que sabe do assunto, e não concordam uma com a outra. O que ambas dizem, e é o que interessa, é que o resultado mais provável é zero e o segundo mais provável é uma. Não «muitas».
As candidatas
Há três nomes que aparecem sempre, e vale a pena ver o que se sabe mesmo de cada um.
Betelgeuse, no ombro de Oríon, a uns 550 a 720 anos-luz conforme o método. Escureceu 1,6 magnitudes entre 7 e 13 de fevereiro de 2020 e o mundo achou que ia explodir; era poeira, ejectada pela própria estrela no ano anterior, como Montargès e colegas demonstraram na Nature em 2021. A maioria dos modelos põe-lhe o núcleo ainda a queimar hélio e dá-lhe cerca de cem mil anos de vida. Uma minoria fala em décadas. A diferença entre as duas escolas é de três ordens de grandeza, e não está resolvida.
Antares, no Escorpião, a 554 anos-luz, com quinze massas solares e onze a quinze milhões de anos de idade. Não existe estimativa publicada do tempo que lhe falta. Os «dez mil anos» que às vezes se lêem não têm origem científica identificável.
Eta Carinae, a 7 500 anos-luz, que em janeiro de 1845 chegou a ser a segunda estrela mais brilhante do céu inteiro. Hoje brilha dez vezes mais do que há trinta anos — e a estrela não mudou nada: o que mudou foi a nuvem de poeira à frente dela, que se está a dissipar.
Uma supernova explodiu por volta de 1680 e ninguém reparou
Esta é a parte que ninguém conta.
A última supernova galáctica que alguém registou a olho nu foi a de 1604, em Ofiúco. Ilario Altobelli viu-a primeiro; Kepler começou a observá-la a 17 de outubro e seguiu-a até 8 de outubro do ano seguinte. Chegou à magnitude −3, mais brilhante que Júpiter.
Mas não foi a última supernova da Via Láctea. Cassiopeia A explodiu por volta de 1681, e ninguém a viu: a poeira galáctica entre nós e ela rouba-lhe cinco magnitudes. O único registo possível é uma anotação de John Flamsteed a 16 de agosto de 1680, de uma estrela de magnitude 6 que depois desapareceu do catálogo. O tipo da explosão só foi determinado em 2008, por eco de luz.
E não é caso isolado. Murphey e colegas calculam que só 13% das supernovas de colapso de núcleo da nossa galáxia ficam brilhantes o suficiente para serem descobertas por observação histórica. As outras 87% acontecem e passam despercebidas.
A última supernova que a humanidade viu a olho nu não foi sequer na nossa galáxia. A 23 de fevereiro de 1987, às 07h35m35s, três detectores enterrados no Japão, no Ohio e no Cáucaso registaram vinte e quatro neutrinos em menos de treze segundos. Vinham de uma estrela que tinha colapsado na Grande Nuvem de Magalhães, a 161 mil anos-luz. A luz só chegou três horas e três minutos depois — os neutrinos saem do núcleo, a luz tem de abrir caminho pela estrela toda. Masatoshi Koshiba recebeu o Nobel da Física de 2002 por causa daquelas partículas.
Nessa noite, no Chile, Oscar Duhalde viu-a a olho nu e Ian Shelton fotografou-a e deu o alerta. A estrela que explodiu tinha magnitude 12 na véspera — duzentas e cinquenta vezes mais fraca do que o limite do olho humano. Subiu seis magnitudes em menos de meio dia.
A razão pela qual não vemos supernovas não é elas serem raras. É a galáxia ser poeirenta.
Onde o mito é verdade
Há um sítio onde a frase funciona, e é preciso apontar muito acima.
A galáxia de Andrómeda, a dois milhões e meio de anos-luz, é o objecto mais distante que se vê a olho nu — uma mancha difusa em noites escuras. Ali dentro há milhares de estrelas dos tipos O e B, que vivem entre um e dez milhões de anos. Numa viagem de luz de dois milhões e meio de anos, é matematicamente garantido que muitas já morreram.
Ou seja: a fronteira do mito não é a morte das estrelas. É a distância a que se consegue ver. Enquanto se olha para estrelas individuais, todas estão vivas. Assim que se olha para a mancha de Andrómeda, deixam de estar.
O que fica
Fica uma correcção que dá menos jeito comercial do que o mito. Quem vende mapas de estrelas ganharia em repetir que aquele papel mostra luz de estrelas que já não existem — é uma frase que se agarra. Só que não é verdade.
O que um mapa de estrelas mostra é o céu de uma noite concreta, com estrelas que quase de certeza continuam todas lá, e que na escala de uma vida humana lá vão continuar. A configuração daquela noite é única porque a Terra estava naquele ponto da órbita àquela hora — não porque as estrelas fossem fantasmas.
A luz é antiga. As estrelas não.