Betelgeuse es una conocida estrella supergigante roja en la constelación de Orión. Recientemente ha llamado mucho la atención, no sólo porque las variaciones en su brillo llevaron a especulaciones de que una explosión podría ser inminente, sino también porque las observaciones indicaron que está girando mucho más rápido de lo esperado.
Esta última interpretación ahora es cuestionada por un equipo internacional dirigido por astrónomos del Instituto Max Planck de Astrofísica, quienes proponen que la superficie en ebullición de Betelgeuse puede confundirse con una rotación incluso en los telescopios más avanzados. Otros astrónomos están analizando activamente nuevos datos de observación para probar tales hipótesis.
Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes del hemisferio norte, se puede encontrar fácilmente a simple vista en la constelación de Orión. Betelgeuse es una de las estrellas más grandes conocidas. Con un diámetro superior a mil millones de kilómetros, es casi 1.000 veces más grande que el sol. Si hubiera estado en nuestro sistema solar, habría envuelto la Tierra y su atmósfera habría llegado a Júpiter.
Se supone que una estrella tan grande no gira rápidamente. En su evolución, la mayoría de las estrellas se expanden y giran hacia abajo para conservar el momento angular. Sin embargo, observaciones recientes sugirieron que Betelgeuse está girando bastante rápido (a 5 km/s), dos órdenes de magnitud más rápido de lo que debería girar una sola estrella evolucionada.
La evidencia más destacada de la rotación de Betelgeuse provino del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Las 66 antenas de ALMA funcionan juntas como si fueran un único telescopio gigante. Utilizan una técnica conocida como interferometría, donde dos o más antenas captan una señal del universo y unen fuerzas para analizar la señal y obtener información sobre su fuente de emisión.
Utilizando esta técnica, los astrónomos descubrieron un mapa de velocidad radial dipolar en la capa exterior de Betelgeuse:la mitad de la estrella parece acercarse a nosotros y la otra mitad parece alejarse. Esta observación, junto con estudios previos, llevó a la interpretación de que Betelgeuse está rotando rápidamente.
Esta interpretación habría sido un caso claro si Betelgeuse fuera una esfera perfectamente redonda. Sin embargo, la superficie de Betelgeuse es un mundo vibrante, regido por un proceso físico llamado convección. Podemos observar la convección en nuestra vida diaria cuando hervimos agua, pero en Betelgeuse, este proceso es mucho más violento:las burbujas en ebullición pueden ser tan grandes como la órbita de la Tierra alrededor del sol, cubriendo una gran fracción de la superficie de Betelgeuse. Suben y bajan a una velocidad de hasta 30 km/s, más rápido que cualquier nave espacial tripulada.
Basándose en esta imagen física, un equipo internacional dirigido por Jing-Ze Ma, Ph.D. Un estudiante del Instituto Max Planck de Astrofísica ofrece ahora una explicación alternativa al mapa de velocidad dipolar de Betelgeuse:la superficie en ebullición de Betelgeuse imita la rotación. Un grupo de burbujas hirviendo se eleva a un lado de la estrella y otro grupo de burbujas se hunde en el otro lado. Debido a la resolución limitada del telescopio ALMA, dichos movimientos convectivos se verían borrosos en las observaciones reales, lo que daría como resultado el mapa de velocidad dipolar.
El trabajo está publicado en The Astrophysical Journal Letters .
El equipo desarrolló un nuevo paquete de posprocesamiento para producir imágenes sintéticas de ALMA y espectros submilimétricos a partir de sus simulaciones hidrodinámicas de radiación en 3D de estrellas supergigantes rojas no en rotación. En el 90% de las simulaciones, se interpretaría que la estrella gira a varios km/s simplemente debido a los movimientos de ebullición a gran escala en la superficie que no se ven claramente con el telescopio ALMA.
Se necesitan más observaciones para evaluar mejor la rápida rotación de Betelgeuse, y el equipo hizo predicciones para futuras observaciones con mayor resolución espacial. Afortunadamente, otros astrónomos ya han realizado observaciones de mayor resolución de Betelgeuse en 2022. Los nuevos datos se están analizando ahora mismo, lo que pondrá a prueba las predicciones y ayudará a desvelar la máscara de Betelgeuse.
"La mayoría de las estrellas son sólo pequeños puntos de luz en el cielo nocturno. Betelgeuse es tan increíblemente grande y está tan cerca que, con los mejores telescopios, es una de las pocas estrellas donde realmente observamos y estudiamos su superficie en ebullición. Todavía se siente un poco como una película de ciencia ficción, como si hubiéramos viajado hasta allí para verla de cerca", afirma la coautora Selma de Mink (directora del Instituto Max Planck de Astrofísica). "Y los resultados son muy emocionantes. Si después de todo Betelgeuse está girando rápidamente, entonces creemos que debe haber girado después de comerse a una pequeña estrella compañera que la orbitaba".
"Hay muchas cosas que todavía no entendemos acerca de las gigantescas estrellas en ebullición como Betelgeuse", dice el coautor Andrea Chiavassa, astrónomo del CNRS. "¿Cómo funcionan realmente? ¿Cómo pierden masa? ¿Qué moléculas se pueden formar en sus flujos? ¿Por qué Betelgeuse de repente se volvió menos brillante? Estamos trabajando muy duro para hacer que nuestras simulaciones por computadora sean cada vez mejores, pero realmente necesitamos datos increíbles. desde telescopios como ALMA."
Más información: Jing-Ze 竟泽 Ma 马 et al, ¿Betelgeuse realmente gira? Observaciones sintéticas de ALMA de convección a gran escala en simulaciones 3D de supergigantes rojas, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad24fd
Proporcionado por la Sociedad Max Planck
