Científicos llegan a la conclusión del porqué la estrella Betelgeuse se oscureció

Publicado el

Las imágenes de alta resolución sugieren que la estrella arrojó tanto polvo que su brillo se redujo en dos tercios en 2020.

Secuencia animada de Betelgeuse atenuando en la parte inferior derecha de la imagen.
Imágenes de Betelgeuse tomadas en enero de 2019, diciembre de 2019, enero de 2020 y marzo de 2020 muestran el oscurecimiento sin precedentes de la estrella. Crédito: ESO / M. Montargès et al./L. Calçada

La estrella Betelgeuse representa el hombro derecho de la Constelación de Orion, siendo visible sobre nuestras cabezas en períodos veraniegos (Hemisferio Sur) y su oscurecimiento del año pasado fue causado por una nube de polvo arrojada por la propia estrella. Los astrofísicos llegaron a esta conclusión, publicada el 16 de junio en Nature , utilizando imágenes de alta resolución de Betelgeuse antes y después de la atenuación, combinadas con simulaciones por computadora.

Región del cielo que alberga la Constelación de Orion vista desde el Hemisferio Sur. Se muestra la estrella Betelgeuse de un color anaranjado.

Normalmente, Betelgeuse es una de las diez estrellas más brillantes del cielo nocturno. Durante décadas, los investigadores han sabido que se somete a ciclos de atenuación aproximadamente cada 425 días, durante los cuales pierde temporalmente alrededor de una cuarta parte de su brillo máximo. Pero en febrero de 2020, los astrónomos notaron que el brillo de la estrella había disminuido en dos tercios sin precedentes, lo suficiente como para ser perceptible a simple vista.

El oscurecimiento inexplicable alimentó la especulación de que la estrella podría estar a punto de explotar. Betelgeuse es una supergigante roja, un tipo de estrella que es más masiva y supera las 600 veces el tamaño de nuestro Sol, esperando que termine su vida en una espectacular explosión de supernova en algún momento de los próximos 100.000 años. Este evento proporcionaría un espectáculo como el que los terrestres no han visto en siglos: la última supernova en la Vía Láctea que se pudo observar desde la Tierra fue en 1604, y Betelgeuse está tan cerca de nuestro planeta que su supernova será lo suficientemente brillante como para ser visible durante el día por semanas. La estrella está a 548 años luz de distancia, según las estimaciones más actuales.

Pero muchos astrofísicos advirtieron que la especulación del acercamiento del evento de supernova era una ilusión. Señalaron que es probable que la atenuación sea causada por mecanismos más mundanos, como una mancha de materia inusualmente fría que aparece en la superficie de la estrella en lo que se conoce como célula convectiva, o una nube de polvo que cruza la línea de visión nuestra.

Ahora, el astrofísico Miguel Montargès del Observatorio de París y sus colaboradores han descubierto que la razón del «gran oscurecimiento» fue probablemente una combinación de ambos factores.

Misterio resuelto

El equipo tomó una serie de imágenes de alta resolución de la estrella en enero de 2019, diciembre de 2019, enero de 2020 y marzo de 2020, utilizando el Very Large Telescope en el desierto de Atacama de Chile. Betelgeuse tiene más de 16 veces la masa del Sol y 764 veces su diámetro, tan grande que si estuviera ubicado en el centro del Sistema Solar, engulliría las órbitas de todos los planetas hasta Marte inclusive. Esto la convierte en una de las pocas estrellas que los astrónomos pueden resolver como un disco, en lugar de como un solo punto de luz, explica Montargès, quien ha estado estudiando Betelgeuse de forma intermitente durante una década y se ha interesado en ella desde que tenía diez años de edad, cuando fue la primera estrella que pudo identificar en el cielo.

la imagen muestra a escala el resultado hasta dónde abarcaría si la estrella Betelgeuse se ubicara en nuestro Sol.

Las imágenes mostraron claramente que la parte inferior izquierda de la estrella, vista desde el hemisferio norte de la Tierra, se había atenuado drásticamente y que la posición de la región más oscura no cambió sustancialmente durante el período de obtención de imágenes. Esto indicó que la mancha oscura fue causada por una nube de polvo que había sido arrojada por la propia estrella, y se movía aproximadamente en la dirección de la línea de visión, en lugar de transitar. “Si hubiera sido una nube en tránsito, debería haber cruzado la estrella”, dice Montargès.

La explicación del equipo para la atenuación es que una celda convectiva inusualmente fría provocó una caída drástica de la temperatura en la atmósfera de la estrella. Esto permitió que el gas que la estrella había arrojado el año anterior se condensara rápidamente en polvo, bloqueando la luz de la estrella. Este escenario fue el que mejor se ajustaba a los datos, como confirmaron los investigadores al ejecutar más de 10,000 simulaciones por computadora. “La conclusión del modelado es que ambos eventos ocurrieron al mismo tiempo”, dice Montargès.

“El hecho de que se haya realizado una simulación me convence más” de que la explicación es correcta, dice Meridith Joyce, astrofísica del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland.

«Sería maravilloso si pudiéramos saber en cuántos días o años Betelgeuse debería explotar como una supernova», dice el astrofísico Chiaki Kobayashi de la Universidad de Hertfordshire en Hatfield, Reino Unido. Sin embargo, los investigadores aún no tienen una comprensión suficientemente detallada de Betelgeuse, o de las supergigantes rojas en general, para poder hacer tal predicción.