Queste immagini, scattata con lo strumento SPHERE sul Very Large Telescope dell'ESO, mostrano la superficie della stella supergigante rossa Betelgeuse durante il suo oscuramento senza precedenti, che è successo tra la fine del 2019 e l'inizio del 2020. L'immagine all'estrema sinistra, preso nel gennaio 2019, mostra la stella alla sua normale luminosità, mentre le restanti immagini, da dicembre 2019, gennaio 2020 e marzo 2020, sono state tutte scattate quando la luminosità della stella era notevolmente diminuita, soprattutto nella sua regione meridionale. La luminosità è tornata alla normalità nell'aprile 2020. Credito:ESO/M. Montarges et al.
Quando Betelgeuse, una brillante stella arancione nella costellazione di Orione, è diventato visibilmente più scuro tra la fine del 2019 e l'inizio del 2020, la comunità astronomica era perplessa. Un team di astronomi ha ora pubblicato nuove immagini della superficie della stella, scattata utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale, che mostrano chiaramente come è cambiata la sua luminosità. La nuova ricerca rivela che la stella era parzialmente nascosta da una nuvola di polvere, una scoperta che risolve il mistero del Grande Oscuramento di Betelgeuse.
Il calo di luminosità di Betelgeuse, un cambiamento evidente anche a occhio nudo, ha portato Miguel Montargès e il suo team a puntare il VLT dell'ESO verso la stella alla fine del 2019. Un'immagine di dicembre 2019, rispetto a una precedente immagine scattata nel gennaio dello stesso anno, ha mostrato che la superficie stellare era significativamente più scura, soprattutto nella regione meridionale. Ma gli astronomi non erano sicuri del perché.
Il team ha continuato ad osservare la stella durante il suo Great Dimming, catturando altre due immagini mai viste prima a gennaio 2020 e marzo 2020. Entro aprile 2020, la stella era tornata alla sua normale luminosità.
"Per una volta, stavamo vedendo l'apparizione di una stella cambiare in tempo reale su una scala di settimane, "dice Montarges, dell'Osservatorio di Parigi, Francia, e KU Lovanio, Belgio. Le immagini ora pubblicate sono le uniche che abbiamo che mostrano la superficie di Betelgeuse che cambia di luminosità nel tempo.
Nel loro nuovo studio, pubblicato oggi in Natura , il team ha rivelato che il misterioso oscuramento è stato causato da un velo polveroso che ombreggiava la stella, che a sua volta era il risultato di un calo della temperatura sulla superficie stellare di Betelgeuse.
La superficie di Betelgeuse cambia regolarmente mentre si muovono gigantesche bolle di gas, restringersi e gonfiarsi all'interno della stella. Il team conclude che qualche tempo prima del Great Dimming, la stella ha espulso una grande bolla di gas che si è allontanata da essa. Quando un pezzo della superficie si è raffreddato poco dopo, quella diminuzione di temperatura è stata sufficiente perché il gas si condensasse in polvere solida.
"Abbiamo assistito direttamente alla formazione della cosiddetta polvere di stelle, "dice Montarges, il cui studio fornisce la prova che la formazione di polvere può avvenire molto rapidamente e vicino alla superficie di una stella. "La polvere espulsa dalle stelle fredde evolute, come l'espulsione a cui abbiamo appena assistito, potrebbero diventare gli elementi costitutivi dei pianeti terrestri e della vita, "aggiunge Emily Cannon, da KU Lovanio, che è stato anche coinvolto nello studio.
Piuttosto che solo il risultato di uno sfogo polveroso, c'era qualche speculazione online che il calo di luminosità di Betelgeuse potesse segnalare la sua morte imminente in una spettacolare esplosione di supernova. Una supernova non è stata osservata nella nostra galassia dal 17° secolo, quindi gli astronomi di oggi non sono del tutto sicuri di cosa aspettarsi da una stella in vista di un tale evento. Però, questa nuova ricerca conferma che il Great Dimming di Betelgeuse non era un segno precoce che la stella si stesse dirigendo verso il suo drammatico destino.
Assistere all'oscuramento di una stella così riconoscibile è stato emozionante sia per gli astronomi professionisti che per quelli dilettanti, come riassunto da Cannon:"Guardando le stelle di notte, questi piccoli, puntini di luce scintillanti sembrano perpetui. L'oscuramento di Betelgeuse rompe questa illusione."
Il team ha utilizzato lo strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) sul VLT dell'ESO per visualizzare direttamente la superficie di Betelgeuse, insieme ai dati dello strumento GRAVITY sul Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dell'ESO, per monitorare la stella durante l'oscuramento. I telescopi, situato presso l'Osservatorio dell'ESO al Paranal nel deserto di Atacama in Cile, erano uno "strumento diagnostico vitale per scoprire la causa di questo evento di oscuramento, " dice Cannon. "Siamo stati in grado di osservare la stella non solo come un punto, ma abbiamo potuto risolvere i dettagli della sua superficie e monitorarla durante l'evento, " aggiunge Montargès.
Montargès e Cannon attendono con impazienza quale sarà il futuro dell'astronomia, in particolare quello che l'Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO, porterà al loro studio di Betelgeuse, una stella supergigante rossa. "Con la capacità di raggiungere risoluzioni spaziali senza pari, l'ELT ci consentirà di visualizzare direttamente Betelgeuse con dettagli notevoli, " dice Cannon. "Espanderà anche in modo significativo il campione di supergiganti rosse per le quali possiamo risolvere la superficie attraverso l'imaging diretto, aiutandoci ulteriormente a svelare i misteri dietro i venti di queste enormi stelle."
Questa ricerca è stata presentata nell'articolo "A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming" per apparire in Natura .
