Universe

Betelgeuse è di nuovo brillante

La stella supergigante rossa preferita da tutti è di nuovo luminosa. L’American Association of Variable Star Observers (AAVSO) ha seguito Betelgeuse in quanto è tornata gradualmente al suo normale splendore. Al momento della stesura, rappresenta circa il 95% della sua luminosità visiva tipica. I fan di Supernovae dovranno aspettare ancora un po ‘.

Betelgeuse
La recente curva della luce di Betelgeuse. Credito: AASVO / @ betelbot

Betelgeuse ha suscitato grande scalpore a febbraio, quando è diventato particolarmente debole. Così fioca che osservatori esperti potevano facilmente dirlo a occhio nudo. Come stella variabile, Betelgeuse attraversa periodi luminosi e oscuri, ma era abbastanza insolito che molti si chiedessero quale potesse essere stata la causa.

Esistono diversi modi in cui una stella può variare in luminosità. Le stelle variabili cefeidi, ad esempio, variano perché si espandono e si contraggono. Quando l’elio nello strato esterno della stella viene riscaldato, si espande, causando il rigonfiamento della stella. L’elio si raffredda e la stella si restringe di nuovo. Questo effetto di pulsazione è così regolare che gli astronomi possono usare le Cefeidi come candele standard per misurare le distanze delle galassie vicine.

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Una simulazione di Betelgeuse che mostra le regioni di convezione. Credito: Bernd Freytag

Betelgeuse è una stella variabile semiregolare, quindi il suo meccanismo è diverso. Come una stella supergigante rossa, il suo diametro è più largo dell’orbita di Marte, ma il suo strato esterno è molto diffuso.

Ciò significa che lo strato è convettivo. Il gas all’interno viene riscaldato e fluisce fino alla superficie. Quindi si raffredda e sprofonda di nuovo nella stella. Questo tipo di convezione si verifica anche nel Sole, ma sono moti piccoli nel suo insieme. Su Betelgeuse, una singola regione di convezione può occupare gran parte della superficie della stella.

Quindi un’idea popolare è che il recente oscuramento è stato causato da una regione convettiva insolitamente grande. Quando su Betelgeuse un’enorme sacca di gas esplode in superficie e si raffredda, si affievolisce più del solito. Ma un nuovo studio mostra che non era così.

Invece di misurare semplicemente la luminosità di Betelgeuse, il team ha esaminato il suo spettro. Le linee spettrali della luce stellare vengono spesso utilizzate per determinare la composizione chimica di una stella perché ogni tipo di elemento e molecola ha un modello unico di linee spettrali. Ma queste sono influenzati dal loro ambiente.

Si spostano leggermente in base alla pressione e alla temperatura. Quindi il team ha utilizzato le linee spettrali per misurare la temperatura superficiale di Betelgeuse. Lo hanno quindi confrontato con una misura fantta nel 2004 quando Betelgeuse era brillante.

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Lo spettro di Betelgeuse mostra pochi cambiamenti di temperatura. Ringraziamento: Emily M. Levesque e Philip Massey

Hanno scoperto che Betelgeuse potrebbe essere diventata un po ‘più fredda, da 3650K nel 2004 a 3600K nel 2020. Ciò potrebbe essere dovuto alla convezione superficiale, ma non è abbastanza grande da giustificare il suo oscuramento.

Un simile cambiamento di temperatura sarebbe stato osservato se l’atmosfera della stella sarebbe gonfia come una stella Cefeide, quindi neanche questa è la risposta. Ciò lascia un altra probabile via: la polvere.

Ciò che probabilmente è accaduto è che Betelgeuse ha eruttato una nuvola di gas e polvere. Mentre questa si espandeva di fronte a Betelgeuse dal nostro punto di vista, ha bloccato parte della luce delle stelle, facendo apparire Betelgeuse più debole di quanto sia realmente. Questa idea è coerente con le osservazioni del 2009 che hanno osservato un pennacchio di gas vicino alla stella.

Betelgeuse alla fine diventerà una supernova, ma non presto. Prima di terminare il suo ciclo continuerà a darci molte informazioni su come le stelle morenti raggiungono la loro fine.

Ipotesi sulla polvere di Betelgeuse (approfondimento)

Nell’ultima fase della sua evoluzione, è noto che ogni stella perde massa. Mentre Betelgeuse è enorme, è 117,5 milioni di volte meno denso del Sole, il che significa che ha una bassa gravità superficiale e una piccola velocità di fuga: 60 km/s contro i 600 km/s del Sole.

Questo a sua volta significa che gas e polvere fuoriescono più facilmente dalla superficie di Betelgeuse al mezzo circumstellare. E in questo modo, Betelgeuse sta perdendo una massa terrestre di materia ogni anno, materiale che si condensa per formare un involucro di gas e polvere simile a una nebulosa che può essere visto in immagini scattate a lunghezze d’onda nell’infrarosso.

Alcuni astronomi pensano quindi che una colonna di gas e polvere dalla forma strana abbia semplicemente ostacolato il nostro campo visivo e impedito alla luce delle stelle di raggiungere la Terra.

Questa congiunzione fortuita sembra essere durata fino a metà febbraio 2020 circa. Ora la stella sembra tornata allo splendore originale.

L’ipotesi della polvere sembra offrire una spiegazione soddisfacente dell’oscuramento. Tuttavia, abbiamo ancora bisogno di più osservazioni per confermare questa possibilità oltre ogni ragionevole dubbio.

Tutte le stelle muoiono. I più grandi muoiono in modo spettacolare. Betelgeuse è troppo lontano dalla Terra per rappresentare una minaccia quando alla fine esploderà – ma è abbastanza vicina da offrire una possibilità unica agli astronomi e astrofisici per studiare in dettaglio il raro evento cosmico. La sua supernova sarà più luminosa della luna piena di notte e sarà visibile anche durante il giorno.

Betelgeuse è una stella di breve vita (in termini stellari) perché si formi un sistema di pianeti. Tuttavia, Betelgeuse e altre supergiganti sono progenitrici della vita in un modo diverso. Gli elementi più pesanti formati nel nucleo di una stella massiccia vengono espulsi nel mezzo interstellare dopo la supernova. Questi detriti si mescolano con gas e polvere per diventare il materiale per la successiva generazione di stelle simili al Sole, in grado di supportare pianeti.

In realtà, dobbiamo la nostra esistenza alla morte di una stella massiccia. Il nostro sistema solare è stato formato dai resti di un’esplosione simile che ha preceduto la nascita del Sole. Molti ingredienti del corpo umano furono creati per la prima volta in una supernova lontana. Nel grande schema delle cose, siamo veramente i figli della polvere di stelle e questa è forse la cosa più profonda e umiliante che la scienza moderna ci ha aiutato a scoprire.

Riferimenti e approfondimenti

  1. Levesque, Emily M. e Philip Massey. ” Betelgeuse non è poi così bello: la sola temperatura effettiva non può spiegare il recente dimming di Betelgeuse .” The Astrophysical Journal Letters 891.2 (2020): L37.
  2. Kervella, Pierre, et al. ” Il vicino ambiente circumstellare dello spettro-imaging ottico-adattivo Betelgeuse nel vicino IR con VLT / NACO .” Astronomia e astrofisica 504,1 (2009): 115-125.
  3. Amici della Scienza
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