12 Ene Una estrella compañera de Betelgeuse explica sus anomalías

Publicado a las 16:47h en AstroNews por Fernando Neira Paz 0 Comentarios

Utilizando nuevas observaciones del Telescopio Espacial Hubble y observatorios terrestres, los astrónomos han estudiado la influencia de una estrella compañera de Betelgeuse descubierta recientemente, denominada Siwarha, sobre el gas que rodea a la supergigante roja.

La investigación revela una estela de gas denso que se arremolina a través de la vasta y extendida atmósfera de Betelgeuse. Este hecho arroja luz sobre por qué el brillo y la atmósfera de la estrella han cambiado de formas extrañas e inusuales.

El equipo detectó la estela de esta estrella compañera de Betelgeuse mediante un seguimiento minucioso de los cambios en la luz de la estrella a lo largo de casi ocho años. Estos cambios muestran los efectos de la compañera, previamente no confirmada, al desplazarse a través de la atmósfera exterior de Betelgeuse.

Este descubrimiento resuelve uno de los mayores misterios sobre la estrella gigante, ayudando a los científicos a explicar cómo se comporta y evoluciona, y abriendo nuevas vías para comprender otras estrellas masivas que se acercan al final de sus vidas.

Betelgeuse como laboratorio estelar

Situada a unos 650 años luz de la Tierra, en la constelación de Orión, Betelgeuse es una estrella supergigante roja tan grande que en su interior podrían caber más de 400 millones de soles.

Debido a su enorme tamaño y cercanía, Betelgeuse es una de las pocas estrellas cuya superficie y atmósfera circundante pueden observarse directamente. Esto la convierte en un importante laboratorio para estudiar cómo las estrellas gigantes envejecen, pierden masa y finalmente explotan como supernovas.

La presencia de una estrella compañera de Betelgeuse añade ahora una nueva variable clave a estos estudios.

Utilizando el telescopio espacial Hubble y telescopios terrestres del Observatorio Fred Lawrence Whipple y del Observatorio del Roque de los Muchachos, el equipo pudo observar un patrón de cambios en Betelgeuse que proporcionó pruebas claras de la existencia de una estrella compañera.

Hace ya tiempo que se sospechaba de la existencia de esta estrella compañera y de su impacto sobre la atmósfera exterior de la supergigante roja.

La estela de gas confirma los modelos

Estos cambios incluyen variaciones en el espectro de la estrella —los colores específicos de la luz emitida por distintos elementos— y en la velocidad y dirección de los gases de la atmósfera exterior, debidas a una estela de material más denso.

Los científicos utilizaron el Hubble para buscar evidencias de una estela generada por una estrella compañera de Betelgeuse que la orbitase. Para ello, se centraron en la luz ultravioleta emitida por el hierro ionizado. La luz del material que se mueve hacia nosotros se desplaza hacia longitudes de onda más cortas, es decir, se desplaza hacia el azul. Pues bien, el equipo encontró una diferencia notable en la luz desplazada hacia el azul, mostrada en el pico izquierdo del espectro, cuando la estrella compañera se encontraba en distintos puntos de su órbita. Concretamente, observaron una cantidad significativamente mayor de luz desplazada hacia el azul cuando la estrella compañera está delante de Betelgeuse que cuando está detrás. Esto demuestra que la atmósfera de la supergigante se mueve hacia afuera y absorbe la estela después de que la compañera pase por delante, tal como se esperaría de una estela. En otras palabras, cuando la compañera está delante, no hay estela que absorba la emisión de hierro, por lo que los astrónomos detectan un pico fuerte. Sin embargo, después de que la compañera haya pasado por delante de Betelgeuse, la estela que la sigue absorbe la luz de la emisión de hierro, lo que provoca un pico más bajo.

Esta estela aparece justo después de que la compañera cruce por delante de Betelgeuse cada seis años, o aproximadamente cada 2.100 días, confirmando los modelos teóricos.

«Es un poco como un barco moviéndose a través del agua. La estrella compañera crea un efecto de ondas en la atmósfera de Betelgeuse que podemos ver directamente en los datos», explica Andrea Dupree, astrónoma del CfA y autora principal del estudio. «Por primera vez, estamos viendo señales directas de esta estela, lo que confirma que la estrella compañera de Betelgeuse está moldeando su aspecto y su comportamiento».

Un misterio resuelto tras décadas de observación

Durante décadas, los astrónomos han seguido los cambios en el brillo y en las características superficiales de Betelgeuse con la esperanza de comprender por qué la estrella se comporta de este modo.

El interés aumentó tras el episodio de 2020, cuando la supergigante pareció “estornudar” y se volvió inesperadamente tenue. Dos periodos distintos de variación resultaron en ese momento especialmente desconcertantes para los astrónomos.

Efectivamente, un ciclo corto de 400 días, que fue atribuido recientemente a pulsaciones internas de la propia estrella, y un periodo secundario largo de 2.100 días, ahora claramente relacionado con la órbita de la estrella compañera de Betelgeuse.

Hasta ahora, los científicos habían considerado explicaciones que iban desde grandes celdas de convección y nubes de polvo hasta actividad magnética. La hipótesis de una estrella compañera de Betelgeuse había ganado peso en los últimos años, pero carecía de pruebas directas concluyentes.

Este nuevo estudio aporta por primera vez evidencias observacionales sólidas de que dicha compañera está perturbando la atmósfera de la supergigante roja.

«La idea de que Betelgeuse tenía una compañera no detectada ha ido ganando popularidad en los últimos años, pero sin pruebas directas era solo una teoría», señala Dupree. «Con esta nueva evidencia, la estrella compañera de Betelgeuse nos ofrece una oportunidad única para observar cómo evoluciona una estrella gigante, cómo pierde material y cómo se prepara para su destino final como supernova».

Dado que Betelgeuse está ocultando actualmente a su compañera desde nuestro punto de vista, los astrónomos planean nuevas observaciones para su próxima reaparición en 2027.

Este avance no solo resuelve uno de los grandes enigmas de Betelgeuse, sino que también podría ayudar a explicar fenómenos similares en otras estrellas gigantes y supergigantes.

Fuente: NASA Hubble Helps Detect ‘Wake’ of Betelgeuse’s Elusive Companion Star