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Friday, July 30, 2021

Resuelto el misterio de la disminución de brillo de la estrella Betelgeuse

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Cuando Betelgeuse, una brillante estrella anaranjada situada en la constelación de Orión, se volvió visiblemente más oscura a finales de 2019 y principios de 2020, la comunidad astronómica se quedó perpleja.

Ahora, un equipo de astrónomos ha publicado nuevas imágenes de la superficie de la estrella, tomadas con el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO), que muestran claramente cómo cambió su brillo. La nueva investigación revela que la estrella fue parcialmente ocultada por una nube de polvo, un descubrimiento que resuelve el misterio de la “Gran Atenuación” de Betelgeuse.

A finales de 2019, la disminución de brillo de Betelgeuse (un cambio perceptible incluso a simple vista) llevó a Miguel Montargès y a su equipo a apuntar el VLT del ESO hacia la estrella. Una imagen de diciembre de 2019, en comparación con una imagen anterior tomada en enero del mismo año, mostró que la superficie estelar se había vuelto más oscura, especialmente en la región sur. Pero la comunidad astronómica no tenía claro cuál era el motivo.

El equipo continuó observando a la estrella durante su Gran Atenuación, captando otras dos imágenes en enero de 2020 y marzo de 2020, muy distintas a cualquier otra de antes del oscurecimiento. En abril de 2020, la estrella había vuelto a su brillo normal.

“Por una vez, estábamos viendo la apariencia de una estrella cambiando en tiempo real en una escala de semanas”, declara Montargès, del Observatorio de París en Francia y la Universidad de Lovaina en Bélgica. Las imágenes ahora publicadas son las únicas que tenemos que muestran la superficie de Betelgeuse cambiando de brillo con el tiempo.

En su nuevo estudio, el equipo reveló que la misteriosa atenuación fue causada por un velo polvoriento que oscurecía a la estrella, que a su vez fue el resultado de un descenso de la temperatura en la superficie estelar de Betelgeuse.

La estrella supergigante roja Betelgeuse, en la constelación de Orión, sufrió un oscurecimiento sin precedentes entre finales de 2019 y principios de 2020. Esta impresionante imagen de la superficie de la estrella fue tomada con el instrumento SPHERE, instalado en el VLT del ESO, en enero de 2020, y es una de las imágenes captadas durante una campaña de observación destinada a comprender por qué el brillo de la estrella perdió intensidad. El brillo de Betelgeuse volvió a la normalidad en abril de 2020. (Foto: ESO / M. Montargès et al.)

La superficie de Betelgeuse cambia regularmente a medida que las burbujas gigantes de gas se mueven, se encogen y se hinchan dentro de la estrella. El equipo ha llegado a la conclusión de que, un tiempo antes de la Gran Atenuación, la estrella expulsó una gran burbuja de gas que se alejó de ella. Cuando, poco después, se enfrió una zona de la superficie, esa disminución de la temperatura fue suficiente para que el gas se condensase en forma de polvo sólido.

“Hemos sido testigos directos de la formación del llamado polvo de estrellas”, afirma Montargès, cuyo estudio proporciona evidencias de que la formación de polvo puede ocurrir muy rápidamente y cerca de la superficie de una estrella. “El polvo expulsado de estrellas frías y muy evolucionadas, como la eyección que acabamos de presenciar, podría convertirse en los ladrillos básicos para la construcción de planetas de tipo terrestre y de vida”, añade Emily Cannon, de la Universidad de Lovaina, quien también participó en el estudio.

Yendo más allá de un simple estallido polvoriento, se especuló sobre la posibilidad de que la caída de brillo de Betelgeuse pudiera indicar su muerte inminente con una espectacular explosión de supernova. En nuestra galaxia no se ha observado una supernova desde el siglo XVII, por lo que los astrónomos actuales no están del todo seguros de qué esperar de una estrella en la antesala de un evento de este tipo. Sin embargo, esta nueva investigación confirma que la Gran Atenuación de Betelgeuse no era una señal temprana de que la estrella se dirigía hacia su destino final.

Tal y como resume Cannon, presenciar la atenuación en el brillo de una estrella tan conocida fue emocionante tanto para los profesionales de la astronomía como para los aficionados: “Cuando miramos las estrellas por la noche, estos pequeños y brillantes puntos de luz nos parecen perpetuos. La atenuación de Betelgeuse rompe esta ilusión”.

Para monitorizar los cambios de la estrella a lo largo de la atenuación, el equipo utilizó el instrumento SPHERE (“Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research”, o “Búsqueda de exoplanetas con espectropolarimetría de alto contraste), instalado en el VLT del ESO, con el fin de obtener imágenes de la superficie de Betelgeuse, así como datos del instrumento GRAVITY, instalado en el VLTI (el interferómetro del VLT) del ESO. Los telescopios, ubicados en el Observatorio de Paranal del ESO, en el desierto chileno de Atacama, fueron una “herramienta de diagnóstico vital para descubrir la causa de este evento de atenuación”, afirma Cannon. “Pudimos observar la estrella no solo como un punto, sino que fuimos capaces de resolver los detalles de su superficie y monitorizarla durante todo el evento”, añade Montargès.

Montargès y Cannon están deseando conocer lo que pueden aportar a su investigación de Betelgeuse, (una estrella supergigante roja) las futuras herramientas astronómicas, en particular lo que el ELT (“Extremely Large Telescope”, o Telescopio Extremadamente Grande) del ESO podrá ofrecer a su estudio. “Con la capacidad de alcanzar resoluciones espaciales sin precedentes, el ELT nos permitirá obtener imágenes directas de Betelgeuse con notable detalle”, afirma Cannon. “También ampliará significativamente la muestra de supergigantes rojas cuya superficie podamos resolver a través de imágenes directas, ayudándonos aún más a desentrañar los misterios que ocultan los vientos de estas estrellas masivas”.

Este trabajo de investigación se ha publicado con el título “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” en la revista académica Nature. (Fuente: ESO)

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