Lo que finalmente sabemos sobre Betelgeuse

Por Jaime García
Instituto Copérnico

La hermosa constelación de Orión representa un cazador de la antigüedad que exhibe hombros, cabeza, rodillas, un cinturón bien notable y una daga que cuelga de él, además de una piel levantada a modo de escudo y una honda sobre su cabeza que completa sus atributos. Justamente en uno de sus hombros hay una estrella de color anaranjado o casi rojizo que se la conoce por el nombre de origen árabe Betelgeuse.

betelgeuse1La constelación de Orión que en el hemisferio sur vemos cabeza abajo.

Se trata de una estrella supergigante roja, color que se origina en la temperatura de su superficie, que es de unos 3.500 K. Es una supergigante porque su luminosidad es unas 140.000 veces la del Sol. Su tamaño es colosal, ya que alcanza un diámetro de 1.234 millones de kilómetros, o sea, unas 887 veces el diámetro de nuestra estrella central, pero es mucho menos densa que ella, ya que en ese fabuloso diámetro alberga 11 veces la masa del Sol.

Betelgeuse dista de la Tierra a unos 642,5 años luz, esto significa que la luz que estamos recibiendo de ella, en este instante, partió en plena Edad Media.

Todos estos datos nos hablan de una típica estrella muy masiva que tiene un ciclo de vida muy breve frente al del Sol. Mientras que nuestra estrella está pasando por su mediana edad, equivalente al de una persona de 40 años, a pesar de sus 5.000 millones de años, Betelgeuse tiene apenas 10 millones de años, pero está muchísimo más cerca del final de su vida. Está atravesando la etapa previa a una explosión de supernova, que es el desenlace esperado para las supergigantes, etapa que abarca tan solo 100.000 años.

Cuando estaba terminando 2019 (Ed. Guinan et al., 2019), algo inusual pasó con esa notable estrella: pasó por un episodio de desvanecimiento de su brillo que la llevó de rivalizar con la estrella de la rodilla de Orión, Rigel, a caer por debajo de aquel del otro hombro del cazador, Bellatrix, para luego recuperar su estatus habitual. Esto lo podemos certificar en las imágenes obtenidas en noviembre y diciembre de 2019, febrero y abril de 2020.

betelgeuse2Cuatro imágenes diferentes que muestran la variación de brillo de Betelgeuse durante el gran desvanecimiento de brillo 2019-2020

En un primer momento, varias fueron las interpretaciones que surgieron acerca de las razones para tal desvanecimiento en el brillo, pero la más repetida en los medios era que la estrella estaba a punto de explotar como supernova. Y si eso fuese a ocurrir, su brillo sería tal que rivalizaría con el de la Luna, siendo visible en pleno día, como ocurre con nuestro satélite natural. Si esto estaba ocurriendo, se debería apreciar un cambio en el diámetro de la estrella, por lo que las observaciones interferométricas eran cruciales.

Por aquellos tiempos había una serie de astrónomos interesados en estudiar a Betelgeuse, quienes tenían planificados turnos de observación con los mayores telescopios del mundo. Tal es el caso de Miguel Montargès (actualmente en el Observatorio de París, Francia) y la becaria de doctorado Emily Cannon (KU Leuven, Bélgica). Ellos obtuvieron imágenes interferométricas cuando la estrella comenzaba a descender su brillo en el primer día de 2020, utilizando el instrumento SPHERE del telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO), en el desierto de Atacama, Chile. Estas imágenes aparecen en un artículo científico publicado en Nature (Montargès et al., 2020), el 16/6/2020, aunque ya habían sido adelantadas en una publicación periodística de ESO, el 14/2/2020.

La animación combina cuatro imágenes reales de la estrella supergigante roja Betelgeuse, la primera tomada en enero de 2019 y las otras tomadas en diciembre de 2019, enero de 2020 y marzo de 2020, durante el oscurecimiento sin precedentes de la estrella. Todas las imágenes fueron tomadas con el instrumento SPHERE, instalado en el Very Large Telescope de ESO. Crédito: ESO/M. Montargès et al./L. Calçada

Esas maravillosas imágenes muestran a Betelgeuse con un diámetro apreciable, ya que dada su relativa cercanía y su colosal diámetro, es posible hacer eso con ella, haciendo uso de ese avanzado instrumental en Tierra y con el telescopio Hubble desde el espacio.

La variación de brillo que muestran las imágenes se debió a la obstrucción de la luz superficial de Betelgeuse por polvo eyectado por la propia estrella, en un evento que Montargès y sus colaboradores simularon en computadoras. Este tipo de estrellas tan evolucionadas generan, en su proceso de producción de energía, elementos pesados que al ser expulsados por el viento estelar interactúan con el medio circundante, se combinan, se enfrían y acaban absorbiendo la luz visible que emite la estrella para volverla a emitir en el infrarrojo.

Montargès y su equipo concluyen que, un tiempo antes del gran desvanecimiento de brillo, la estrella expulsó una gran burbuja de gas que se alejó de ella. Cuando se enfrió una zona de la superficie, esa disminución de la temperatura fue suficiente para que el gas se condense en forma de polvo sólido.

Con esta información podemos concluir que las posibilidades de que Betelgeuse se torne supernova en breve son remotas. Lo más probable es que continúe con sus variaciones habituales de brillo y estas disminuciones marcadas, ya que continuamente parece estar expulsando material de su superficie. Este proceso puede durar los 100.000 años que proponen los modelos de evolución estelar, algo equivalente a unos meses en la vida de un ser humano.


Referencias

Guinan, E., Wasatonic, R. & Calderwood, T. The Fainting of the Nearby Red Supergiant Betelgeuse. Astron. Telegr. 13341 (2020).

Montargès, M., Cannon, E., Lagadec, E. et al. A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming. Nature 594, 365–368 (2021).