El misterio de Betelgeuse, la extraña estrella que varió su brillo, ha sido resuelto

El misterio de Betelgeuse, la extraña estrella que varió su brillo, ha sido resuelto


Los astrónomos atribuyen el oscurecimiento inesperado de Betelgeuse a un gigantesco “eructo” gaseoso, que formó una nube de polvo que oscureció parcialmente nuestra vista de la estrella supergigante roja.

La Gran Atenuación, como se conoce el fenómeno, comenzó a finales de 2019 y terminó en marzo de 2020. Durante ese tiempo, Betelgeuse, la décima estrella más brillante en el cielo nocturno, visible en la constelación de Orión, se volvió notablemente más oscura, incluso a simple vista. En su apogeo, los astrónomos observaron hasta un 40% de caída en la luminosidad normal de la estrella.

Este extraño e inesperado episodio no fue comprendido de inmediato, lo que dio lugar a todo tipo de especulaciones. Una teoría decía que Betelgeuse había desarrollado un caso grave de las manchas solares, o que la estrella de avanzada edad, a solo 548 años luz de la Tierra, estaba en la cúspide de convertirse en supernova, desapareciendo con una gran explosión de luz y energía.

Al mismo tiempo, las primeras pruebas sugirieron que una enorme nube de polvo era responsable del oscurecimiento, pero otros trabajos apuntaban a un enfriamiento mensurable de la estrella, que también se citó como una posible causa. Resulta que estas dos observaciones aparentemente no relacionadas tienen mucho que ver entre sí, como revela una nueva investigación en Nature.

Al parecer, Betelgeuse experimentó un episodio de pérdida de masa aproximadamente un año antes de la Gran Atenuación, en el que la estrella liberó una enorme burbuja de gas. Los autores del nuevo estudio argumentan que un parche frío emergente en el hemisferio sur de la estrella fue responsable de la caída de temperatura observada, que convirtió el gas expulsado en polvo. La nube de polvo resultante nubló temporalmente nuestra vista de la gigantesca estrella, lo que resultó en el episodio de oscurecimiento. La nueva investigación fue dirigida por Miguel Montargès, astrónomo del Observatorio de París.

Los datos recopilados por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral proporcionaron nuevas vistas de la superficie de la estrella, lo que permitió al equipo rastrear los cambios en la luminosidad del objeto a lo largo del tiempo. Montargès, coautor de un artículo de 2020 que afirma que el polvo fue responsable de la Gran Atenuación, dijo que la firma espectral inicial capturada por el Telescopio Espacial Hubble solo podría usarse para inferir la presencia de una nube de gas que pasa por la cromosfera de la estrella (la cálida capa sobre la estrella). Al usar el instrumento SPHERE en el VLT, los astrónomos vieron más que una fuente puntual: vieron la geometría real de la estrella, que ofrecía una vista mejorada de la nube de polvo y la posterior atenuación, junto con una vista del proceso en escalas de tiempo más cortas.

Ilustración para el artículo titulado El misterio de Betelgeuse, la extraña estrella que varió su brillo, ha sido resuelto

Imagen: ESO

Se comparó una imagen de diciembre de 2019 con una tomada en enero de 2019 que confirma que la superficie se había vuelto más oscura, particularmente en el hemisferio sur. Dos nuevas vistas, una tomada en marzo de 2020 y la otra en abril de 2020, mostraron que la estrella volvía a su luminosidad normal.

“Poder ver la evolución del evento a lo largo del tiempo fue clave para identificarlo”, explicó Montargès en un correo electrónico. “Utilizando miles de modelos, podemos informar de que es una conjunción de un enfriamiento localizado de la superficie estelar y una nube de polvo frente a la estrella”.

De hecho, el nuevo artículo refuerza la teoría del eructo: que Betelgeuse expulsó una gran burbuja de gas, que viajó a millones de kilómetros de distancia. Luego, cuando un parche de la superficie de la estrella se enfrió poco después, la caída de temperatura resultante hizo que el gas se condensara en polvo. Los investigadores estaban observando literalmente la formación de polvo de estrellas, algunos de los cuales eventualmente podrían llegar a formar los bloques de construcción de asteroides, planetas rocosos e incluso vida.

La nueva evidencia confirma que los episodios de pérdida de masa entre las estrellas supergigantes rojas son más intensos de lo que se pensaba. Esto ayudará a los astrónomos a “comprender mejor los mecanismos detrás de la pérdida de masa y a predecir mejor el destino de las estrellas supergigantes rojas”, como cuándo podrían explotar como supernovas y qué quedará después, como un agujero negro o una estrella de neutrones, dijo Montargès.

Que la Gran Atenuación no esté ligada a una explosión de supernova puede parecer una decepción, pero como explicó el astrónomo Emily Levesque de la Universidad de Washington, episodios similares podrían ser detectados en otras supergigantes rojas.

“Las instalaciones de próxima generación enfocadas en monitorizar el brillo estelar a lo largo del tiempo, o en estudiar las firmas de polvo en los espectros infrarrojos de las estrellas, podrían resultar invaluables para expandir las lecciones aprendidas”, escribió Levesque, que no participó en la nueva investigación. “Este estudio exquisitamente detallado del comportamiento inesperado de Betelgeuse sienta las bases para desentrañar las propiedades de toda una población de estrellas”.

De hecho, las “estrellas parpadeantes”, o estrellas variables, ahora se documentan con una regularidad sorprendente (¡cubrimos una a principios de esta semana!). El desafío ahora será que los científicos identifiquen mejor las causas y determinen cómo podrían estar relacionadas. La ciencia de las supergigantes finalmente se está volviendo más nítida.

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