Betelgeuse, il calo di luminosità spiegato da Hubble

Tra Ottobre e Novembre 2019 gli astronomi hanno scandagliato la stella Betelgeuse con il telescopio spaziale Hubble, osservando del materiale caldo e denso muoversi attraverso l’atmosfera esterna. Il mese successivo, diversi telescopi terrestri hanno osservato una diminuzione della luminosità nell’emisfero meridionale, come se qualcosa stesse bloccando la luce in questa regione della stella. A febbraio 2020, Betelgeuse aveva perso più di due terzi della sua brillantezza, creando l’idea che potesse evolvere in una supernova.

La stella ha creato un acceso interesse nella comunità scientifica. La sua luminosità ha raggiunto il minimo storico da quando sono cominciate le rilevazioni (150 anni), rendendo il fenomeno ben rilevabile anche ad occhio nudo. Betelgeuse, che compone una delle più belle costellazioni del firmamento (Orione), era quasi scomparsa. Proprio come una variabile che si espande e si contrae, oscurandosi e illuminandosi ad ogni ciclo.

“Con Hubble, avevamo già osservato celle di convezione calda sulla superficie di Betelgeuse e nell’autunno del 2019 abbiamo scoperto una grande quantità di gas caldo e denso che si muoveva verso l’esterno, attraverso l’atmosfera estesa. Pensiamo che questo gas si sia raffreddato milioni di chilometri al di fuori della stella, formando la polvere che ha bloccato la luce dell’emisfero sud“, ha detto Andrea Dupree, direttore associato del Center for Astrophysics di Harvard e autore principale dello studio.
“Il materiale era da due a quattro volte più luminoso della normale luminosità dell’astro e poi, circa un mese dopo, la parte sud di Betelgeuse si è oscurata notevolmente. Riteniamo possibile che una nube scura sia stata la causa“.

Ma le sorprese non erano terminate: le osservazioni hanno rivelato che il plasma non è stato espulso dai poli di rotazione della stella, ma da qualsiasi area del corpo celeste. Betelgeuse sta perdendo massa ad una velocità 30 milioni di volte superiore a quanto non avvenga sul nostro sole, ma l’attività recente ha comportato una perdita di circa due volte la normale quantità di materiale dal solo emisfero meridionale.

Osservazioni complementari ottenute utilizzando lo STELLAr Activity Observatory, hanno misurato i cambiamenti nella velocità della superficie stellare durante il ciclo di pulsazione, creando un effetto increspato che potrebbe aver spinto il plasma in uscita attraverso l’atmosfera.

“Abbiamo visto tutte le linee di assorbimento nello spettro blu dimostrando che la stella si stava espandendo“, ha detto Klaus G. Strassmeier, direttore dei campi magnetici cosmici presso Leibniz-Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP) e coautore dello studio.

“Quando è iniziato il calo di luminosità, lo spostamento del blu è diventato sempre più piccolo e in realtà è tornato al rosso quando la stella era più debole. Quindi sapevamo che l’oscuramento doveva essere correlato in un modo o nell’altro all’espansione e alla contrazione della fotosfera“.

Le osservazioni estive poi, hanno rivelato un’ulteriore e sorprendente sorpresa: un oscuramento ancor più inaspettato. Tra la fine di giugno e l’inizio di agosto 2020, STEREO ha osservato Betelgeuse in cinque giorni separati, misurando la luminosità relativa rispetto ad altre stelle.

“Le nostre osservazioni di Betelgeuse con STEREO confermano che la stella si sta nuovamente oscurando. Betelgeuse in genere attraversa cicli di luminosità della durata di circa 420 giorni e, poiché il minimo precedente è avvenuto nel febbraio 2020, questo nuovo oscuramento è in anticipo di oltre un anno“, ha detto Dupree, che prevede di osservare Betelgeuse con STEREO il prossimo anno.

Trovandosi a 725 anni luce di distanza, l’evento che stiamo osservando si è verificato in realtà nel 1295. “Nessuno sa come si comporti una stella nelle settimane precedenti ad un’esplosione, e alcune previsioni riportavano che Betelgeuse fosse pronta a diventare una supernova. È probabile, tuttavia, che non esploda durante la nostra vita, ma chi lo sa?“, si domanda il ricercatore.

I risultati completi degli studi Hubble e STELLA sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.

Bibliografia: The Astrophysical Journal (2020)