Recenti variazioni di luminosità di Betelgeuse. La pulsazione stellare fa variare la luminosità della stella, ma il grande calo di luminosità all'inizio del 2020 non ha precedenti. Un confronto delle immagini dirette della superficie di Betelgeuse tra gennaio 2019 e dicembre 2019 mostra che ampie porzioni della stella sono sbiadite a dicembre 2019, che potrebbe indicare una nuvola di polvere che appare di fronte ad essa. Le immagini sono state scattate dal Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO). Credito:ESO/M. Montargès et al
Betelgeuse è normalmente uno dei più brillanti, le stelle più riconoscibili del cielo invernale, segnando la spalla sinistra della costellazione di Orione. Ma ultimamente, si è comportato in modo strano:all'inizio del 2020 è stato osservato un calo della sua luminosità senza precedenti, che ha indotto la speculazione che Betelgeuse potrebbe essere sul punto di esplodere.
Scoprire di più, un team internazionale di scienziati, tra cui Ken'ichi Nomoto al Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), condotto un rigoroso esame di Betelgeuse. Hanno concluso che la stella è nella fase iniziale di combustione dell'elio (che è più di 100, 000 anni prima che avvenga un'esplosione) e ha massa e raggio più piccoli ed è più vicino alla Terra di quanto si pensasse in precedenza. Hanno anche mostrato che variazioni di luminosità più piccole di Betelgeuse sono state guidate da pulsazioni stellari, e ha suggerito che il recente grande evento di oscuramento ha coinvolto una nuvola di polvere.
Il team di ricerca è guidato dalla dott.ssa Meridith Joyce dell'Australian National University (ANU), che è stato relatore invitato a Kavli IPMU nel gennaio 2020, e include il dottor Shing-Chi Leung, un ex ricercatore del progetto Kavli IPMU e attuale borsista post-dottorato presso il California Institute of Technology, e il dottor Chiaki Kobayashi, professore associato presso l'Università dell'Hertfordshire, che è stato un membro affiliato di Kavli IPMU.
Le lacune nei dati sono periodi in cui Betelgeuse non è visibile nel cielo notturno ogni anno. I dati sulla luminosità sono stati raccolti dagli osservatori dell'American Association of Variable Star Observers (AAVSO) e dallo strumento Solar Mass-Ejection Imager nello spazio. I dati di quest'ultimo sono stati elaborati da László Molnár dell'Osservatorio Konkoly del CSFK di Budapest, Ungheria. Credito:L. Molnár, AAVSO, UCSD/SMEI, NASA/STEREO/HI
Il team ha analizzato la variazione di luminosità di Betelgeuse utilizzando l'evoluzione, modellazione idrodinamica e sismica. Hanno raggiunto un'idea più chiara di prima che Betelgeuse sta attualmente bruciando elio nel suo nucleo. Hanno anche mostrato che le pulsazioni stellari guidate dal cosiddetto meccanismo kappa fanno sì che la stella continui a brillare o sbiadire con due periodi di 185 (+/-13,5) giorni e circa 400 giorni. Ma il grande calo di luminosità all'inizio del 2020 non ha precedenti, ed è probabilmente dovuto a una nuvola di polvere davanti a Betelgeuse, come si vede nell'immagine.
La loro analisi ha riportato una massa odierna compresa tra 16,5 e 19 masse solari, leggermente inferiore alle stime più recenti. Lo studio ha anche rivelato quanto sia grande Betelgeuse, così come la sua distanza dalla Terra. La dimensione effettiva della stella è rimasta un po' un mistero:studi precedenti, ad esempio, suggerito che potrebbe essere più grande dell'orbita di Giove. Però, i risultati del team hanno mostrato che Betelgeuse si estende solo a due terzi di quello, con un raggio 750 volte il raggio del sole. Una volta nota la dimensione fisica della stella, sarà possibile determinarne la distanza dalla Terra. Finora, i risultati della squadra mostrano che è a soli 530 anni luce da noi, o il 25% più vicino di quanto si pensasse in precedenza.
I loro risultati implicano che Betelgeuse non è affatto vicina all'esplosione, e che è troppo lontano dalla Terra perché l'eventuale esplosione abbia un impatto significativo qui, anche se è ancora un grosso problema quando esplode una supernova. E poiché Betelgeuse è il candidato più vicino a una simile esplosione, ci offre una rara opportunità di studiare cosa succede a stelle come questa prima che esplodano.