Un equipo internacional de astrónomos dirigido por andrea dupree del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. Los investigadores utilizaron observaciones del Telescopio Espacial Hubble y varios otros instrumentos para mostrar cómo una gran célula convectiva que sube a la superficie de la estrella podría haber expulsado una gran cantidad de material al espacio, creando una nube que impidió que parte de la luz de Betelgeuse llegara a la Tierra. . El trabajo confirma investigaciones previas que relacionaban la nube oscurecedora con una gran mancha fría observada en la superficie de la estrella.
Betelgeuse es una estrella supergigante roja que se encuentra a unos 548 años luz de la Tierra y es una de las estrellas más brillantes del cielo. Normalmente, el brillo de la estrella pulsa con un período de 416 días, pero en 2019-20, la salida de luz de la estrella cayó a un mínimo sin precedentes antes de recuperarse, un evento llamado "Gran Atenuación".
Los astrónomos creen que el oscurecimiento fue causado por la eyección de material de la estrella, pero se desconoce la naturaleza exacta del proceso.
"Nuestra [investigación] reúne una gran cantidad de observaciones para rastrear la dinámica de la eyección masiva y compilar una línea de tiempo lógica para su ocurrencia", dice Dupree. Mundo de la física.
Además del Hubble, estas observaciones incluyeron datos recolectados según el ESFERA (espectro: investigación polarimétrica de exoplanetas de alto contraste) instrumento del Very Large Telescope de Chile, que mostró una mancha fría y oscura en el hemisferio sur de Betelgeuse. El equipo también utilizó datos de Japón Satélite meteorológico Himawari-8, que por casualidad observó a Betelgeuse en el fondo de sus observaciones de la Tierra. Estas observaciones por Himawari-8 conectó el punto frío con una nube de polvo que oscureció parte de la estrella.
estrella eruptiva
El modelo de Dupree y sus colegas sugiere que una enorme célula convectiva se elevó a través del interior de Betelgeuse, formando una enorme burbuja en la fotosfera de la estrella, su superficie gaseosa. Esto provocó que una gran columna de material equivalente a la masa de Marte abandonara la estrella. Este material expulsado viajó a través de las capas exteriores difusas de Betelgeuse, donde se enfrió y se condensó en polvo. Mientras tanto, la superficie estelar turbulenta quedó con una herida gigante en la que se expandió el plasma, enfriándose en el camino. Esto creó la gran mancha oscura y fría que se había visto en la estrella.
daisuke taniguchi de la Universidad de Tokio dirigió el análisis de las observaciones del Himawari-8, pero no era miembro del equipo de Dupree. Él dice Mundo de la física que “Este nuevo concepto de eyección de masa superficial suena como el más razonable para explicar todas las observaciones”.
Aunque el polvo ya se ha disipado, habiendo sido expulsado por el viento estelar de Betelgeuse, y la estrella ha vuelto a su rango de brillo normal, el equipo de Dupree cree que la fotosfera sigue siendo inestable.
Me gusta la analogía de una 'lavadora desequilibrada' que intenta llegar a un nuevo equilibrio
andrea dupree
“Me gusta la analogía de una 'lavadora desequilibrada' que trata de llegar a un nuevo equilibrio”, dice Dupree.
Pulsaciones ocultas
Las inestabilidades turbulentas resultantes del chapoteo de la fotosfera a raíz de la eyección de masa de la superficie están enmascarando actualmente el período de pulsación de 416 días de Betelgeuse. Dupree describe este período de pulsación como el modo fundamental de la estrella. Estas pulsaciones son típicas de estrellas supergigantes rojas como Betelgeuse, y su período varía de una estrella a otra dependiendo de la masa de la estrella.
“Creo que la frecuencia de pulsación intrínseca de 416 días aún continúa”, dice Dupree. “Es posible que el período no sea exactamente el mismo una vez que Betelgeuse se recupere, pero debería ser un patrón relativamente estable”.
Además del período de pulsación de 416 días, también hay un período subyacente de 2100 días que no se comprende tan bien. Algunos investigadores creen que está relacionado con el tiempo que tardan en cambiarse las células convectivas gigantes de la fotosfera. El Gran Oscurecimiento se produjo justo después de que el ciclo de 2100 días alcanzara un brillo mínimo, que también coincidió con un mínimo en el ciclo de 416 días.
A mediados de la década de 1980, el difunto astrónomo de Harvard, Leo Goldberg, predijo que cuando los mínimos a largo y corto plazo coinciden para crear un gran mínimo, podrían ocurrir cambios inusuales en el brillo y la actividad de la estrella. La teoría de Goldberg se había olvidado en su mayor parte, pero desde el Gran Oscurecimiento ha estado muy en línea con el pensamiento actual.
Próxima atenuación en 2026
"Estoy especulando aquí", dice Dupree, "pero si [un gran oscurecimiento] vuelve a ocurrir, debería ser en 2026 después del próximo mínimo de 2100 días en 2025".
Con un mejor seguimiento de la estrella por parte de astrónomos profesionales y aficionados que en la década de 1980, hay una mayor posibilidad de detectar cuándo algo anda mal en Betelgeuse.
El satélite meteorológico arroja luz sobre el 'Gran Atenuamiento' de la estrella de Betelgeuse
“Los astrónomos deberían seguir enfocándose en esta emocionante estrella”, dice Taniguchi, quien seguirá monitoreando a Betelgeuse con los satélites Himawari-8 y Himawari-9. Mientras tanto, inspirada por el éxito de Taniguchi con los satélites meteorológicos, Dupree y sus colegas planean usar datos de archivo del VA DE LA NOAA serie de satélites meteorológicos para observar la actividad de Betelgeuse.
No se puede subestimar la importancia de Betelgeuse para comprender otras estrellas supergigantes rojas. Betelgeuse es una supergigante roja bastante típica, por lo que los astrónomos esperan que se produzcan eyecciones de masa superficial similares en otras estrellas.
Dupree cree que las observaciones detalladas de Betelgeuse serán clave para comprender otras estrellas. “Me gustaría pensar que Betelgeuse puede ser una piedra de Rosetta para la física estelar”, dice Dupree.
Una preimpresión del artículo está disponible en arXiv y el artículo se publicará en The Astrophysical Journal.
