A fines del año pasado, se conoció la noticia de que la estrella Betelgeuse se estaba desvaneciendo significativamente, finalmente cayendo a alrededor del 40% de su brillo habitual. La actividad alimentó la especulación popular de que la supergigante roja pronto explotaría como una supernova masiva.
Pero los astrónomos tienen teorías más benignas para explicar el comportamiento de oscurecimiento de la estrella. Y los científicos de la Universidad de Washington y el Observatorio Lowell creen que tienen apoyo para uno de ellos: Betelgeuse no se está atenuando porque está a punto de explotar, solo está polvoriento.
En un documento aceptado para Letras del diario astrofísico y publicado en el sitio de preimpresión arXiv, Emily Levesque, profesora asociada de astronomía de la UW, y Philip Massey, astrónomo del Observatorio Lowell, informan que las observaciones de Betelgeuse tomadas el 14 de febrero en el observatorio de Flagstaff, Arizona, les permitieron calcularla temperatura promedio de la superficie de la estrella. Descubrieron que Betelgeuse es significativamente más cálido de lo esperado si la atenuación reciente fue causada por un enfriamiento de la superficie de la estrella.
Los nuevos cálculos respaldan la teoría de que Betelgeuse, como muchas estrellas supergigantes rojas son propensas a hacer, probablemente se ha desprendido de algún material de sus capas externas.
"Vemos esto todo el tiempo en supergigantes rojas, y es una parte normal de su ciclo de vida", dijo Levesque. "Las supergigantes rojas ocasionalmente arrojan material de sus superficies, que se condensará alrededor de la estrella como polvo. A medida que se enfríay se disipa, los granos de polvo absorberán parte de la luz que se dirige hacia nosotros y bloquearán nuestra vista ".
Todavía es cierto: los astrónomos esperan que Betelgeuse explote como una supernova dentro de los próximos 100,000 años cuando su núcleo colapsa. Pero la atenuación de la estrella, que comenzó en octubre, no era necesariamente un signo de una supernova inminente, según Massey.
Una teoría era que el polvo recién formado estaba absorbiendo algo de la luz de Betelgeuse. Otra postulaba que las enormes celdas de convección dentro de Betelgeuse habían atraído material caliente hacia su superficie, donde se había enfriado antes de volver a caer en el interior.
"Una forma sencilla de distinguir entre estas posibilidades es determinar la temperatura efectiva de la superficie de Betelgeuse", dijo Massey.
Medir la temperatura de una estrella no es una tarea sencilla. Los científicos no pueden simplemente apuntar un termómetro a una estrella y obtener una lectura. Pero al observar el espectro de luz que emana de una estrella, los astrónomos pueden calcular su temperatura.
"Emily y yo habíamos estado en contacto sobre Betelgeuse, y ambos estuvimos de acuerdo en que lo más obvio era conseguir un espectro", dijo Massey. "Ya tenía programado el tiempo de observación en el Lowell Discovery Telescope de 4.3 metros, ySabía que si jugaba un poco, podría obtener un buen espectro a pesar de que Betelgeuse todavía era una de las estrellas más brillantes del cielo ".
La luz de las estrellas brillantes a menudo es demasiado fuerte para un espectro detallado, pero Massey empleó un filtro que efectivamente "amortiguó" la señal para poder extraer el espectro de una firma particular: la absorbancia de la luz por las moléculas de óxido de titanio.
El óxido de titanio puede formarse y acumularse en las capas superiores de estrellas grandes y relativamente frías como Betelgeuse, según Levesque. Absorbe ciertas longitudes de onda de luz, dejando "bolas" reveladoras en el espectro de supergigantes rojas que los científicos pueden usar para determinar eltemperatura de la superficie de la estrella.
Según sus cálculos, la temperatura promedio de la superficie de Betelgeuse el 14 de febrero fue de aproximadamente 3,325 grados Celsius, o 6,017 F. Eso es solo 50-100 grados Celsius más fría que la temperatura que un equipo, incluidos Massey y Levesque, había calculado como Betelgeusetemperatura de la superficie en 2004, años antes de que comenzara su dramática atenuación.
Estos hallazgos ponen en duda que Betelgeuse se esté atenuando porque una de las células de convección masiva de la estrella había traído gas caliente desde el interior a la superficie, donde se había enfriado. Muchas estrellas tienen estas células de convección, incluido nuestro propio sol. Se parecen a la superficiede una olla de agua hirviendo, dijo Levesque, pero mientras que las células de convección en nuestro sol son numerosas y relativamente pequeñas, aproximadamente del tamaño de Texas o México, supergigantes rojas como Betelgeuse, que son más grandes, más frías y tienen una gravedad más débil, deportesolo tres o cuatro celdas de convección masiva que se extienden sobre gran parte de sus superficies.
Si una de estas células masivas hubiera subido a la superficie de Betelgeuse, Levesque y Massey habrían registrado una disminución de temperatura sustancialmente mayor de lo que ven entre 2004 y 2020.
"Una comparación con nuestro espectro de 2004 mostró de inmediato que la temperatura no había cambiado significativamente", dijo Massey. "Sabíamos que la respuesta tenía que ser polvo".
Los astrónomos han observado nubes de polvo alrededor de otras supergigantes rojas, y observaciones adicionales pueden revelar un desorden similar alrededor de Betelgeuse.
En las últimas semanas, Betelgeuse ha comenzado a iluminarse de nuevo, aunque ligeramente. Incluso si la reciente atenuación no fue una indicación de que la estrella pronto explotaría, para Levesque y Massey, esa no es razón para dejar de mirar.
"Las supergigantes rojas son estrellas muy dinámicas", dijo Levesque. "Cuanto más podamos aprender sobre su comportamiento normal fluctuaciones de temperatura, polvo, células de convección, mejor podremos entenderlas y reconocer cuándo algo realmente único, como unsupernova, podría suceder ".
La investigación fue financiada por subvenciones al Observatorio Lowell, la Corporación de Investigación para el Avance Científico y la Fundación Nacional de Ciencia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por James Urton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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