Este gráfico de cuatro paneles ilustra cómo la región sur de la estrella supergigante roja, brillante y de rápida evolución Betelgeuse puede haberse vuelto repentinamente más débil durante varios meses a finales de 2019 y principios de 2020. En los dos primeros paneles, como se ve en luz ultravioleta con el Hubble, una gota de plasma brillante y caliente es expulsada de una enorme celda de convección en la superficie de la estrella. En el panel tres, el gas expulsado que sale se expande rápidamente hacia afuera. Se enfría para formar una enorme nube de granos de polvo que se oscurecen. El panel final revela la enorme nube de polvo que bloquea la luz (vista desde la Tierra) de una cuarta parte de la superficie de la estrella. Crédito de la ilustración: NASA, ESA y E. Wheatley (STScI)
Observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran que la atenuación inesperada de la estrella supergigante Betelgeuse probablemente fue causada por una inmensa cantidad de material caliente expulsado al espacio, formando una nube de polvo que bloqueó la luz estelar proveniente de la superficie de Betelgeuse.
Los investigadores del Hubble sugieren que la nube de polvo se formó cuando el plasma supercaliente se desencadenó de un afloramiento de una gran celda de convección en la superficie de la estrella y pasó a través de la atmósfera caliente a las capas exteriores más frías, donde se enfrió y formó granos de polvo. La nube de polvo resultante bloqueó la luz de aproximadamente una cuarta parte de la superficie de la estrella, comenzando a fines de 2019. En Abril de 2020, la estrella volvió a su brillo normal.
Betelgeuse es una estrella supergigante roja envejecida que ha aumentado de tamaño debido a cambios complejos y evolutivos en su horno de fusión nuclear en el núcleo. La estrella es tan grande ahora que si reemplazara al Sol en el centro de nuestro sistema solar, su superficie exterior se extendería más allá de la órbita de Júpiter.
El fenómeno sin precedentes de la gran atenuación de Betelgeuse comenzó en Octubre de 2019. A mediados de Febrero de 2020, la estrella monstruosa había perdido más de dos tercios de su brillo.
Este oscurecimiento repentino ha desconcertado a los astrónomos, que se apresuraron a desarrollar varias teorías para el cambio abrupto. Una idea era que una "mancha estelar" enorme, fría y oscura cubría una amplia zona de la superficie visible. Pero las observaciones del Hubble, dirigidas por Andrea Dupree, directora asociada del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), Cambridge, Massachusetts, sugieren una nube de polvo que cubre una parte de la estrella.
Varios meses de observaciones espectroscópicas de luz ultravioleta del Hubble de Betelgeuse, a partir de Enero de 2019, arrojan una línea de tiempo que conduce al oscurecimiento. Estas observaciones proporcionan nuevas pistas importantes sobre el mecanismo detrás de la atenuación.
El Hubble capturó señales de material denso y calentado que se movía a través de la atmósfera de la estrella en Septiembre, Octubre y Noviembre de 2019. Luego, en Diciembre, varios telescopios terrestres observaron que la estrella disminuía el brillo en su hemisferio sur.
"Con el Hubble, vimos el material cuando salió de la superficie visible de la estrella y se movió a través de la atmósfera, antes de que se formara el polvo que hizo que la estrella pareciera atenuarse", dijo Dupree. “Pudimos ver el efecto de una región densa y caliente en la parte sureste de la estrella moviéndose hacia fuera".
"Este material era de dos a cuatro veces más luminoso que el brillo normal de la estrella. Y luego, aproximadamente un mes después, la parte sur de Betelgeuse se atenuó notablemente a medida que la estrella se debilitaba. Creemos que es posible que una nube oscura haya resultado del flujo de salida que detectó el Hubble. Solo el Hubble nos brinda esta evidencia que condujo a la atenuación".
Las estrellas supergigantes masivas como Betelgeuse son importantes porque expulsan elementos pesados como el carbono al espacio que se convierten en los componentes básicos de las nuevas generaciones de estrellas. El carbono también es un ingrediente básico para la vida tal y como la conocemos.
Los científicos observan con gran detenimiento a Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes de la Vía Láctea que se encuentra ya en el final de su vida.
La estrella gigante Betelgeuse, una de las más brillantes de la Vía láctea, disminuyó su luminosidad desde hace unas semanas y el acontecimiento agita a los astrónomos pues podría anunciar su explosión en supernova, fenómeno rarísimo en nuestra galaxia.
Situada en la constelación de Orión, esta "super gigante roja", casi mil veces más grande que el Sol, brilla con intensidad en el cielo de invierno, donde es visible gracias a su color rojo.
La estrella figuraba entre las 10 más brillantes de la galaxia, pero desde mediados de noviembre, "su luminosidad bajó de manera dramática, en un 70 por ciento" dijo Pierre Kervalla, del Observatorio de París-PSL.
Alertados por observadores aficionados, los astrónomos iniciaron en diciembre una vasta campaña de observación, movilizando los más grandes telescopios del planeta, entre ellos el telescopio Very large de Chile.
"¡Es la agitación! Instalamos un grupo de investigación en el mundo para utilizar todos los instrumentos con capacidad para captar imágenes de la superficie de Betelgeuse", dice Eric Lagadec, del laboratorio Lagrange del observatorio de la Costa Azul.
Centenares de astrónomos aficionados están contribuyendo y "pasan sus noches en sus jardines o lugares de observación favoritos" para aportar mediciones complementarias, señala el investigador del CNRS.
Se avanzan varias hipótesis: podría tratarse de una eyección de gas que produce polvo y esconde la luminosidad o ... de la muerte de Betelgeuse.
Esta última posibilidad llevaría a una explosión en supernova.
Aunque parece poco probable en el futuro próximo, esto hace soñar a los astrónomos: en la medida que el astro al final ya no tiene "combustible" (surgido de la fusión nuclear), su corazón se desplomaría sobre sí mismo y formaría una estrella de neutrones, objeto muy compacto que crea una onda de choque que disloca completamente la estrella, todo eso en sólo unas cuantas horas.
Un espectáculo inolvidable para la humanidad
Desde la Tierra se vería a simple vista un punto tan brillante como la luna en el cielo diurno o nocturno. A lo que se agregaría un bello espectáculo, "el de un eco de luz propagándose alrededor, como olas en el agua", precisa Pierre Kervalla.
En unas semanas ese punto desaparecería y formaría una nebulosa, visible en el cielo durante miles de años, como la del Cangrejo, residuo de la supernova surgida en 1054 (registrada por astrónomos chinos).
"Sería un espectáculo inolvidable para la humanidad entera. Espero poder ver una supernova durante mi vida", dice Eric Lagadec. Pues ese fenómeno sólo ocurre pocas veces a través de los siglos en la Vía Láctea, y la última supernova observada fue en 1604.
La explosión de Betelgeuse es esperada, pues el astro, de sólo 10 millones de años, está sobre el final de su vida.
Pero es difícil predecir cuándo morirá, pues no existe ningún signo previsor: "es más o menos como un sismo; la víspera de la explosión, la estrella estará igual", subraya Kervalla. Esto podría ocurrir en las próximas semanas o dentro de 100.000 años.
"No tenemos ningún medio para saberlo", reconoce Andrea Chivassia. Pase lo que pase, no hay peligro para nuestro planeta, pues Betelgeuse está a 600 años luz. "Si la vemos explotar aquí, eso significaría que la explosión ocurrió físicamente hace 600 años", señala Pierre Kervalla.
En el plano científico, el acontecimiento facilitaría a los astrónomos seguir en directo y por primera vez en la historia, las diferentes fases de la explosión, una preciosa oportunidad para medir la expansión del Universo.
"Se comprendería de esta manera lo que ocurrirá a la futura generación de estrellas", según Chivassia.
Betelgeuse También llamada α Orionis o HIP 27989, es una estrella brillante del tipo supergigante roja. Se halla en la constelación de Orión y es la novena estrella más brillante en el cielo. Su color característico proviene de las bajas temperaturas de su superficie (unos 3000 K). El estado evolutivo de la estrella es avanzado: ha pasado ya la etapa más importante de su vida, la secuencia principal, agotado ya el combustible en su núcleo que le proporcionaba energía (por fusión del hidrógeno), después de lo cual aumentó su tamaño hasta las enormes dimensiones actuales. Sus variaciones de luminosidad son propias de su presente como estrella gigante.
La temperatura superficial de Betelgeuse es relativamente baja, pese a lo cual, al ser una estrella supergigante, su brillo es muy elevado. Aunque es la estrella α de Orión, no es la más brillante de la constelación en luz visible, ya que Rígel (β Orionis) la supera en este aspecto; pero en luz roja e infrarroja cercana, Betelgeuse sí es la más brillante.
Betelgeuse es una estrella muy grande, luminosa pero de temperatura media clasificada como M1-2 Ia-ab supergigante rojo. La letra "M" en esta designación significa que es una estrella roja perteneciente a la estrella clase espectral M y por lo tanto tiene una temperatura fotosférica relativamente baja; El sufijo "Ia-ab" esquema de clasificación espectral de Yerkes indica que es un supergigante de luminosidad intermedia, con propiedades a medio camino entre un supergigante normal y un supergigante luminoso. Desde 1943, el espectro de Betelgeuse ha servido como uno de los puntos de anclaje estable por el cual otras estrellas se clasifican.
Betelgeuse fue la primera estrella cuyo diámetro pudo ser medido con exactitud utilizando técnicas interferométricas oscilando entre unos 850 o 905 millones de kilómetros. En su tamaño máximo la estrella se extendería hasta más allá de la órbita de Marte. Su masa es 20 veces la masa del Sol y su tamaño es 887 + 203 - 1.180 veces mayor. Los astrofísicos predicen que Betelgeuse explotará como supernova de tipo II al final de su vida. Algunos de ellos afirman, basándose en la variabilidad mostrada por la estrella, que tal explosión podría producirse en un plazo de tiempo muy cercano (en los próximos miles de años). Otros astrofísicos son más conservadores y piensan que podría continuar con su actividad actual durante un período mucho mayor.
Recientes estudios muestran que, durante los últimos quince años, el diámetro de Betelgeuse ha encogido un 15%, desconociéndose las razones de este fenómeno.45 Otros muestran que tiene una forma algo ovalada.
El disco de Betelgeuse ha podido ser resuelto mediante el uso del telescopio VLT, mostrando la mejor imagen que se tiene de la estrella hasta la fecha.6 A diferencia de estrellas como nuestro Sol, en la cual la superficie de la estrella está cubierta por multitud de gránulos (células convectivas), en estrellas gigantes y supergigantes rojas como Betelgeuse únicamente hay un pequeño número de ellos, siendo estas estructuras las responsables de las variaciones de brillo que se pueden observar en esos tipos de astros.
Betelgeuse está rodeada por una nebulosa de aspecto complejo formada por silicatos y polvo expulsados por la estrella en erupciones estelares y convección en su atmósfera, y que se extiende hasta a una distancia de 400 unidades astronómicas.9
Betelgeuse, finalmente, es una estrella fugitiva que ha sido expulsada de la asociación estelar Orión OB1.
Los astrónomos predicen que Betelgeuse se convertirá, finalmente, en una supernova de Tipo II, aunque es posible que su masa sea lo suficientemente baja para dejar tras de sí una rara enana blanca de oxígeno y neón, no una estrella de neutrones. Hay división de opiniones sobre el tiempo que tardará en ocurrir este evento: aunque Betelgeuse tiene aproximadamente unos 10 millones de años de edad,1 pero que debido a su gran masa ha evolucionado rápidamente, algunos señalan que la actual variabilidad de la estrella indicaría que está en la fase de quema de carbono de su ciclo de vida y, por lo tanto, explotará en algún punto de los próximos 100.000 años[cita requerida]. Los escépticos disienten de este cálculo y creen que la estrella podría sobrevivir mucho más, en torno a 10 millones de años[cita requerida].
A la fecha de 2014, los estudios teóricos más recientes sugieren que Betelgeuse ha empezado recientemente a fusionar helio en su núcleo y que, tras fusionar en este proceso carbono, neón, oxígeno y silicio, estallará como supernova dentro de los próximos 100.000 años. La supergigante roja, que todavía se estaría abrillantando y expandiendo mientras asciende la rama de las gigantes rojas, tendría una edad de entre 8 y 8,5 mil millones de años y una masa de 20 +5 −3 M☉. Dependiendo de su velocidad de rotación al nacer, los modelos de evolución estelar para una estrella de ese intervalo de masas sugieren que Betelgeuse podría o continuar siendo una supergigante roja hasta el momento de explotar como supernova, o convertirse antes de estallar en una variable azul luminosa o un astro similar a una estrella hipergigante amarilla. El remanente estelar que dejaría sería una estrella de neutrones de aproximadamente 1,5M ☉
El evento será, en cualquier caso, espectacular, aunque no está claro si tendrá efectos importantes para la vida en nuestro planeta al encontrarse Betelgeuse cerca del límite de distancia al cual los rayos cósmicos pueden afectar significativamente a la capa de ozono.
En ese momento, Betelgeuse brillaría al menos 10 000 veces más que una supernova ordinaria, con la luminosidad de la Luna en cuarto creciente. Algunas fuentes predicen una magnitud máxima aparente a la de la Luna llena, durando varios meses. Sería un punto extremadamente brillante en el cielo, pudiéndose observar inclusive de día. Tras este periodo, iría extinguiéndose gradualmente hasta que, tras meses o tal vez años, fuese inapreciable a simple vista. El hombro derecho de Orión desaparecerá hasta que, tras unos pocos siglos, se desarrollará en el lugar una espléndida nebulosa.
Notablemente, en 1980, un equipo de arqueólogos descubrieron unos informes chinos del siglo I que se refieren al color de Betelgeuse como blanco o amarillo. Sin embargo, Ptolomeo, en un escrito del año 150, la cataloga como estrella roja (aunque también cataloga a Sirio como roja, pese a que es blanca). Por lo tanto, Fang Lizhi, astrofísico chino, propone que Betelgeuse podría haberse convertido en una gigante roja durante ese período. Se sabe que las estrellas cambian de color al expulsar una capa superficial de polvo y gas (capa que, incluso ahora, puede verse alejándose de Betelgeuse). Así, si esta teoría es cierta, es improbable que Betelgeuse se convierta en supernova en breve, pues una estrella suele permanecer como gigante roja durante decenas de miles de años. Fuentes: Milenio
