El Telescopio Espacial Hubble puede haber resuelto el misterio de la pérdida de brillo de la estrella Betelgeuse, según una nueva investigación.
Y para agregar más intriga a la historia, la estrella parece estar perdiendo brillo de nuevo, lo cual sucede inesperadamente temprano basándose en lo que los astrónomos conocen sobre la estrella.
El estudio fue publicado el jueves en The Astrophysical Journal.
Betelgeuse es una cercana y vieja estrella roja supergigante en la constelación de Orión que está a una distancia de cerca de 725 años luz. Es una de las estrellas más brillantes en nuestro cielo.
A medida que la estrella se quema por medio del combustible en su centro, se hincha a proporciones masivas. Si estuviera en el centro de nuestro sistema solar, en el lugar del sol, la superficie externa de la estrella podría llegar más allá de la órbita de Júpiter.
La estrella ha fascinado a los astrónomos por largo tiempo. Debido a que la han observado tanto, los científicos esperan que atraviese un ciclo de atenuación e iluminación cada 420 días.
Pero Betelgeuse llamó la atención de los astrónomos de todo el mundo en el otoño de 2019 cuando empezó a perder su brillo de manera inesperada y continuó así hasta febrero. Pero entonces, su luminosidad se redujo en dos tercios y el cambio era visible aún a simple vista.
Estaba en su punto menos visible desde que se empezaron a hacer mediciones de la estrella hace 150 años.
Los astrónomos pensaron que esto significaba que Betelgeuse podría estar a punto de explotar en una supernova y continuaron observando a la estrella. Regresó a su luminosidad normal en abril. Entonces ¿qué sucedió?
El Telescopio Espacial Hubble observó a Betelgeuse con luz ultravioleta a inicios de enero de 2019, de esta forma fue capaz de proveer información de la línea de tiempo de la estrella dirigiéndose a su evento de atenuación.
Los astrónomos que indagaron en los datos del Hubble vieron un material denso caliente moviéndose a través de la atmósfera de la estrella en el otoño de 2019, desde septiembre hasta noviembre. El Hubble cronometró al material moviéndose a 200,000 millas por hora (321,867 km/h). En diciembre, las observaciones proporcionadas por telescopios terrestres revelaron que la estrella experimenta una disminución particular de su luminosidad concentrada en el hemisferio sur.
El plasma sobrecalentado fue liberado desde la estrella a través de una enorme celda de convección, como las burbujas que emergen del agua hirviendo— excepto que son cientos de veces más grandes que el tamaño de nuestro sol.
Cuando la estrella expulsó esta gran cantidad de material caliente compuesto de gases, el material se enfrió al llegar a las capas más externas de la estrella y formó una nube de polvo que bloqueó la luz estelar de cerca de un cuarto de la superficie de la estrella.
«Con el Hubble, podemos ver el material cuando dejó la superficie visible de la estrella y se movió a través de la atmósfera, antes de que se formara el polvo que causó que la estrella pareciera apagarse», dijo Andrea Dupree, investigadora líder y directora asociada de The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian en un comunicado. «Solo el Hubble nos da esta evidencia de lo que llevó al oscurecimiento».
¿Qué sigue para Betelgeuse?
El Hubble es usado para analizar a Betelgeuse como parte de un estudio de tres años usando el telescopio para estudiar cómo varía la atmósfera exterior de la estrella. La capacidad ultravioleta del Hubble le permite ver las capas más calientes de la estrella, que no pueden ser vistas en luz visible. Estas capas exceden los 20,000 grados Fahrenheit.
Los astrónomos no están seguros de qué causó la expulsión del material de la estrella en primer lugar, pero puede haber tenido algo que ver con el ciclo normal de atenuación e iluminación de Betelgeuse, que se llama pulsación. Pero la forma en que Betelgeuse está perdiendo material, incluyendo la pérdida del doble de la cantidad normal de material que proviene solo de su hemisferio sur, es inusual.
«Todas las estrellas están perdiendo material en el medio interestelar, y no sabemos cómo se pierde este material», dijo Dupree. «Sabemos que otras estrellas luminosas más calientes pierden material y éste se convierte rápidamente en polvo haciendo que la estrella parezca mucho menos visible. Pero en más de un siglo y medio, esto no le ha sucedido a Betelgeuse. Es muy singular».
Cuando Betelgeuse se alejó de la vista del Hubble, los astrónomos usaron el Observatorio de las Relaciones Terrestres Solares de la NASA, o nave espacial STEREO-A, para vigilar su luminosidad. Y las observaciones de este verano muestran que la estrella está experimentando un oscurecimiento inesperado de nuevo.
«Betelgeuse típicamente pasa por ciclos de brillo que duran alrededor de 420 días, y como el mínimo anterior ocurrió en febrero de 2020, este nuevo oscurecimiento es más de un año antes», dijo Dupree.
Algunos astrónomos especulan que el comportamiento de la estrella es un precursor de una supernova.
Betelgeuse eventualmente terminará su vida y explotará en una supernova—incluso si no ocurre durante nuestra vida. Astronómicamente hablando, sin embargo, dada la distancia de la estrella, este evento de oscurecimiento actual ocurrió en el 1300, pero solo podemos observar estos cambios en la estrella ahora.
Dupree y sus colegas científicos observarán más a Betelgeuse a finales de agosto y principios de septiembre.
«Nadie sabe cómo se comporta una estrella en las semanas previas a su explosión, y hubo algunas predicciones ominosas de que Betelgeuse estaba lista para convertirse en una supernova», dijo Dupree. «Es probable, sin embargo, que no explote durante nuestra vida, pero ¿quién sabe?».
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