Betelgeuse antes, durante y después del Gran Oscurecimiento
Por Evan Gough, Universe Today.
01 de febrero de 2024.
Orión y la nube molecular que cubre la región. Betelgeuse es la estrella roja en la esquina superior izquierda. Crédito: Rogelio Bernal Andreo
Cuando una estrella prominente en el cielo nocturno se oscurece repentinamente, genera mucho interés. Eso es lo que sucedió con la estrella supergigante roja Betelgeuse entre noviembre de 2019 y mayo de 2020. Betelgeuse eventualmente explotará como una supernova. ¿Fue la atenuación una señal de que la explosión era inminente?
No, y una nueva investigación ayuda a explicar por qué.
Los redactores de titulares no pudieron resistirse al ángulo de la supernova, aunque esa explicación nunca fue muy probable. Finalmente, quedó claro que el polvo expulsado de la estrella causaba el oscurecimiento. Una nueva investigación basada en observaciones antes, durante y después del Gran Evento de Oscurecimiento (GDE) respalda la idea de que el polvo de la propia estrella causó la caída del brillo de Betelgeuse.
Una carta de investigación titulada "Imágenes de Betelgeuse con VLTI/MATISSE a través del Gran Oscurecimiento", que aparece en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, presenta las observaciones infrarrojas de Betelgeuse. Las observaciones capturan la estrella antes, durante y después del GDE. El autor principal es Julien Drevon, de la Universidad Costa Azul, Francia, y la Universidad Europea del Sur.
"Para comprender mejor el evento de atenuación, utilizamos mediciones espectrointerferométricas de línea de base larga de infrarrojo medio de Betelgeuse tomadas con el instrumento VLTI/MATISSE antes (diciembre de 2018), durante (febrero de 2020) y después (diciembre de 2020) del GDE", afirma la carta de investigación. En particular, sus observaciones se centran en el monóxido de silicio (SiO).
Los autores de la nueva investigación describen tres pasos en el proceso que creó el GDE.
Paso uno.
El GDE comenzó con conmociones en lo más profundo de Betelgeuse. Generaron una salida convectiva de plasma que llevó material a la superficie de la estrella. Los investigadores detectaron un choque fuerte en febrero de 2018 y uno más débil en enero de 2019. El segundo choque, más débil, impulsó el efecto del choque más fuerte que lo precedió, generando un flujo de plasma progresivo en la superficie de la fotosfera de Betelgeuse.
Paso dos.
El plasma que fluyó hacia la superficie de la fotosfera creó un punto caliente. Las observaciones ultravioleta del Hubble de Betelgeuse revelaron la presencia de una estructura luminosa, caliente y densa en el hemisferio sur de la estrella, entre la fotosfera y la cromosfera.
Paso tres.
El material estelar se desprende de la fotosfera y forma una nube de gas sobre la superficie de Betelgeuse. Bajo esta nube se forma una región más fría en forma de mancha oscura. Como es más frío, se permite que el polvo se condense sobre esta región y en la parte de la nube que se encuentra encima de ella. Ese polvo es lo que bloqueó parte de la luminosidad de Betelgeuse, provocando el GDE.
Investigaciones anteriores revelaron este proceso de tres pasos detrás del GDE. Los autores del nuevo artículo de investigación se propusieron observar el entorno circumestelar cercano de Betelgeuse para sondear y monitorear su geometría. En el rango de longitud de onda en el que trabajaron, las características espectrales del SiO son prominentes y se utilizan para comprender lo que sucedió con la supergigante roja. En astronomía, el SiO se utiliza como marcador de gas impactado en flujos estelares, ya que persiste a altas temperaturas.
En su artículo, los autores se centran en la banda SiO (2-0) y su significado. Observan cómo el contraste de intensidad de la banda aumenta un 14% durante el GDE. "Por lo tanto, parece que durante el GDE observamos estructuras más brillantes en la línea de visión", explican.
A continuación, observan una disminución del 50% en el contraste de intensidad en diciembre de 2020. ¿Qué significa?
"El mapa de profundidad de opacidad de SiO (2-0) muestra, por lo tanto, fuertes variaciones temporales en dos años, indicativas de cambios vigorosos en el entorno de la estrella en este lapso de tiempo", escriben.
Sus observaciones también sugieren "la presencia de un exceso de infrarrojos en el pseudocontinuo durante el GDE, que se ha interpretado como la formación de nuevo polvo caliente", escriben Drevon y sus colegas.
Parece que el Gran Atenuamiento ya no es el misterio que alguna vez fue. También demuestra que la Navaja de Occam está viva y coleando: "La explicación que requiere el menor número de suposiciones suele ser correcta".
La propuesta de supernova fue divertida por un tiempo, y un día, Betelgeuse explotará como una supernova. Pero antes de que eso suceda, es probable que se produzcan varios episodios más de atenuación. Por ahora, los autores dicen que la estrella está volviendo a la normalidad.
"Las observaciones de diciembre de 2020 sugieren que Betelgeuse parece estar regresando a un ambiente de gas y superficie similar al observado en diciembre de 2018", escriben, "pero con estructuras más suaves, tal vez debido a la inusual cantidad de polvo formado recientemente durante el GDE en la línea de visión".
Fuente:
https://phys.org/news/2024-02-betelgeuse-great-dimming.html