Alla fine dell'anno scorso, è arrivata la notizia che la stella Betelgeuse stava svanendo in modo significativo, alla fine scende a circa il 40% della sua normale luminosità. L'attività ha alimentato la speculazione popolare secondo cui la supergigante rossa sarebbe presto esplosa come una supernova massiccia.

Ma gli astronomi hanno teorie più favorevoli per spiegare il comportamento di oscuramento della stella. E gli scienziati dell'Università di Washington e del Lowell Observatory credono di avere supporto per uno di loro:Betelgeuse non si sta oscurando perché sta per esplodere, è solo polveroso.

In un documento accettato a Lettere per riviste astrofisiche e pubblicato sul sito di preprint arXiv, Emily Levesque, un professore associato di astronomia UW, e Philip Massey, un astronomo dell'Osservatorio Lowell, riferiscono che le osservazioni di Betelgeuse prese il 14 febbraio al Flagstaff, Arizona, osservatorio ha permesso loro di calcolare la temperatura superficiale media della stella. Hanno scoperto che Betelgeuse è significativamente più calda del previsto se il recente oscuramento fosse causato da un raffreddamento della superficie della stella.

I nuovi calcoli supportano la teoria secondo cui Betelgeuse, come molte stelle supergiganti rosse sono inclini a fare, ha probabilmente rimosso del materiale dai suoi strati esterni.

"Lo vediamo sempre nelle supergiganti rosse, ed è una parte normale del loro ciclo di vita, " disse Levesque. "Le supergiganti rosse occasionalmente spargono materiale dalle loro superfici, che si condenserà intorno alla stella come polvere. Mentre si raffredda e si dissipa, i granelli di polvere assorbiranno parte della luce diretta verso di noi e bloccheranno la nostra vista."

È ancora vero:gli astronomi si aspettano che Betelgeuse esploda come una supernova entro i prossimi 100, 000 anni quando il suo nucleo crolla. Ma la stella si sta oscurando, iniziata ad ottobre, non era necessariamente un segno di una supernova imminente, secondo Massey.

Una teoria era che la polvere appena formata stesse assorbendo parte della luce di Betelgeuse. Un altro ha ipotizzato che enormi celle di convezione all'interno di Betelgeuse abbiano attirato materiale caldo sulla sua superficie, dove si era raffreddato prima di ricadere all'interno.

"Un modo semplice per distinguere tra queste possibilità è determinare l'effettiva temperatura superficiale di Betelgeuse, " disse Massey.

Misurare la temperatura di una stella non è un compito semplice. Gli scienziati non possono semplicemente puntare un termometro su una stella e ottenere una lettura. Ma guardando lo spettro di luce che emana da una stella, gli astronomi possono calcolarne la temperatura.

"Emily ed io eravamo stati in contatto per Betelgeuse, ed entrambi abbiamo convenuto che la cosa più ovvia da fare era ottenere uno spettro, " disse Massey. "Avevo già programmato il tempo di osservazione sul telescopio Lowell Discovery da 4,3 metri, e sapevo che se avessi giocato un po' sarei stato in grado di ottenere un buon spettro nonostante Betelgeuse fosse ancora una delle stelle più luminose del cielo".

La luce delle stelle luminose è spesso troppo forte per uno spettro dettagliato, ma Massey ha impiegato un filtro che ha effettivamente "smorzato" il segnale in modo da poter estrarre lo spettro per una particolare firma:l'assorbimento della luce da parte delle molecole di ossido di titanio.

L'ossido di titanio può formarsi e accumularsi negli strati superiori di grandi, stelle relativamente interessanti come Betelgeuse, secondo Levesque. Assorbe determinate lunghezze d'onda della luce, lasciando "scoop" rivelatori nello spettro delle supergiganti rosse che gli scienziati possono utilizzare per determinare la temperatura superficiale della stella.

Con i loro calcoli, La temperatura superficiale media di Betelgeuse il 14 febbraio era di circa 3, 325 gradi Celsius, o 6, 017 F. Questo è solo 50-100 gradi Celsius più freddo della temperatura che una squadra, inclusi Massey e Levesque, aveva calcolato come temperatura superficiale di Betelgeuse nel 2004, anni prima che iniziasse il suo drammatico oscuramento.

Questi risultati mettono in dubbio che Betelgeuse si stia oscurando perché una delle massicce celle di convezione della stella aveva portato gas caldo dall'interno alla superficie, dove si era raffreddato. Molte stelle hanno queste celle di convezione, compreso il nostro sole. Assomigliano alla superficie di una pentola di acqua bollente, disse Levesco. Ma mentre le celle di convezione sul nostro sole sono numerose e relativamente piccole, all'incirca delle dimensioni del Texas o del Messico, supergiganti rosse come Betelgeuse, che sono più grandi, più freddo e hanno una gravità più debole, sfoggiano solo tre o quattro enormi celle di convezione che si estendono su gran parte delle loro superfici.

Se una di queste enormi cellule fosse salita sulla superficie di Betelgeuse, Levesque e Massey avrebbero registrato una diminuzione della temperatura sostanzialmente maggiore di quella che vedono tra il 2004 e il 2020.

"Un confronto con il nostro spettro del 2004 ha mostrato immediatamente che la temperatura non era cambiata in modo significativo, " disse Massey. "Sapevamo che la risposta doveva essere la polvere."

Gli astronomi hanno osservato nuvole di polvere attorno ad altre supergiganti rosse, e ulteriori osservazioni potrebbero rivelare un disordine simile intorno a Betelgeuse.

Nelle ultime settimane, Betelgeuse ha effettivamente ricominciato a brillare, seppur leggermente. Anche se il recente oscuramento non fosse un'indicazione che la stella sarebbe presto esplosa, a Levesque e Massey, non è un motivo per smettere di cercare.

"Le supergiganti rosse sono stelle molto dinamiche, " disse Levesque. "Più possiamo imparare sul loro comportamento normale:fluttuazioni di temperatura, polvere, celle di convezione:meglio possiamo capirle e riconoscere quando qualcosa di veramente unico, come una supernova, potrebbe succedere."