Hubble aiuta a rilevare la ‘scia’ della sfuggente stella compagna di Betelgeuse

Utilizzando nuove osservazioni dal telescopio spaziale Hubble della NASA e da osservatori terrestri, gli astronomi hanno monitorato l’influenza di una stella compagna recentemente scoperta, Siwarha, sul gas intorno a Betelgeuse.

Utilizzando nuove osservazioni dal telescopio spaziale Hubble della NASA e da osservatori terrestri, gli astronomi hanno monitorato l’influenza di una stella compagna recentemente scoperta, Siwarha, sul gas intorno a Betelgeuse.

La ricerca, condotta da scienziati del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) rivela una scia di gas denso che vortica nell’immensa ed estesa atmosfera di Betelgeuse, facendo luce sul motivo per cui la luminosità e l’atmosfera della stella gigante sono cambiate in modi strani e insoliti.

I risultati del nuovo studio sono stati presentati lunedì in una conferenza stampa al 247° incontro dell’American Astronomical Society a Phoenix e sono stati accettati per la pubblicazione su The Astrophysical Journal.

Il team ha rilevato la scia di Siwarha monitorando attentamente i cambiamenti nella luce della stella in quasi otto anni.

Questi cambiamenti mostrano gli effetti del compagno precedentemente non confermato mentre attraversa l’atmosfera esterna di Betelgeuse.

Questa scoperta risolve uno dei più grandi misteri della stella gigante, aiutando gli scienziati a spiegare come si comporta ed evolve, aprendo nuove porte alla comprensione di altre stelle massicce vicine alla fine della loro vita.

Situata a circa 650 anni luce dalla Terra nella costellazione di Orione, Betelgeuse è una supergigante rossa così grande che potrebbero contenere più di 400 milioni di Sole.

A causa delle sue dimensioni enormi e della sua vicinanza, Betelgeuse è una delle poche stelle la cui superficie e atmosfera circostante possono essere osservate direttamente dagli astronomi, rendendola un laboratorio importante e accessibile per studiare come le stelle giganti invecchiano, perdono massa e alla fine esplodono come supernove.

Utilizzando l’Hubble della NASA e telescopi terrestri presso l’Osservatorio Fred Lawrence Whipple e l’Osservatorio Roque de Los Muchachos, il team è riuscito a osservare un modello di cambiamenti in Betelgeuse, che ha fornito prove chiare di una stella compagna da tempo sospettata e del suo impatto sull’atmosfera esterna della supergigante rossa.

Questi includono cambiamenti nello spettro della stella, o i colori specifici della luce emessa da diversi elementi, e la velocità e direzione dei gas nell’atmosfera esterna dovuti a una scia di materiale più denso, o scia di scia.

Questo sentiero appare subito dopo che il compagno attraversa davanti a Betelgeuse ogni sei anni, ovvero circa 2.100 giorni, confermando i modelli teorici.

“È un po’ come una barca che si muove nell’acqua. La stella compagna crea un effetto a catena nell’atmosfera di Betelgeuse che possiamo effettivamente vedere nei dati,” ha detto Andrea Dupree, astronoma del CfA e autrice principale dello studio.

“Per la prima volta, vediamo segni diretti di questa scia o scia di gas, che confermano che Betelgeuse ha davvero un compagno nascosto che ne modella il suo aspetto e il suo comportamento.”

Per decenni, gli astronomi hanno monitorato i cambiamenti nella luminosità e nelle caratteristiche superficiali di Betelgeuse nella speranza di capire perché la stella si comporti in quel modo.

La curiosità si è intensificata dopo che la stella gigante è sembrata “starnutire” ed è diventata inaspettatamente svenuta nel 2020. Due periodi distinti di variazione nella stella erano particolarmente sconcertanti per gli scienziati: un breve ciclo di 400 giorni, recentemente attribuito a pulsazioni all’interno della stella stessa, e il lungo periodo secondario di 2.100 giorni.

Gli scienziati hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA per cercare prove di una scia generata da una stella compagna che orbita attorno a Betelgeuse. Il team ha riscontrato una differenza evidente nella luce mostrata nel picco a sinistra quando la stella compagna si trovava in punti diversi della sua orbita. Illustrazione: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI); Scienze: Andrea Dupree (CfA)

Fino ad ora, gli scienziati hanno considerato tutto, dalle grandi celle di convezione e nuvole di polvere all’attività magnetica, e alla possibilità di una stella compagna nascosta.

Studi recenti conclusero che il lungo periodo secondario si spiegava meglio con la presenza di un compagno di bassa massa orbitante in profondità nell’atmosfera di Betelgeuse, e un altro team di scienziati riportò una possibile rilevazione, ma fino ad ora gli astronomi mancavano delle prove per dimostrare ciò che credevano stesse accadendo.

Ora, per la prima volta, hanno prove solide che un compagno sta disturbando l’atmosfera di questa stella supergigante.

“L’idea che Betelgeuse avesse un compagno non rilevato sta guadagnando popolarità negli ultimi anni, ma senza prove dirette, era una teoria non provata,” disse Dupree.

“Con questa nuova prova diretta, Betelgeuse ci offre un posto in prima fila per osservare come una stella gigante cambia nel tempo. Trovare la scia del suo compagno significa ora capire come stelle come questa si evolvano, perdono materiale ed esplodono infine come supernove.”

Con Betelgeuse che ora supera il suo compagno dal nostro punto di vista, gli astronomi stanno pianificando nuove osservazioni per la sua prossima emergere nel 2027. Questa svolta potrebbe anche aiutare a spiegare misteri simili in altre stelle giganti e supergiganti.

Artwork: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI); Scienze: Andrea Dupree (CfA)

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