Betelgeuse (α Orionis) è la brillante stella rossastra situata nella spalla della costellazione di Orione e può essere vista ad occhio nudo nel cielo notturno.

Da ottobre 2019 a marzo 2020, Betelgeuse ha mostrato un misterioso oscuramento, catturando l'attenzione e l'immaginazione sia degli astronomi che del pubblico. Pur essendo una stella variabile che mostra cambiamenti di luce periodici e talvolta irregolari, questo oscuramento è il più significativo osservato negli ultimi 50 anni. È diventato più debole di oltre 2,5 volte, che può essere notato anche ad occhio nudo nel cielo notturno. Diversi scenari sono stati proposti dagli astronomi di tutto il mondo:pre-fase di esplosione di supernova, polvere oscurante, o cambiamenti nella fotosfera della stella.

Un nuovo studio condotto dal Prof. Zhao Gang dei National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC) fa luce sulla natura del misterioso oscuramento di Betelgeuse. A questo studio hanno aderito anche scienziati della Shandong University e dell'Università del Missouri (USA).

Lo studio è stato pubblicato su Comunicazioni sulla natura il 5 agosto 2021.

Betelgeuse è la stella più luminosa nel cielo notturno nella gamma di lunghezze d'onda del vicino infrarosso. Questa è la gamma di lunghezze d'onda più adatta per studiare le supergiganti rosse come Betelgeuse.

Il gruppo di ricerca ha studiato gli spettri del vicino infrarosso ad alta risoluzione di Betelgeuse ottenuti all'Osservatorio Weihai dell'Università di Shandong il 31 gennaio, 19 marzo 4 aprile e il 6 aprile 2020, coprendo le fasi di oscuramento e post-oscuramento. "Sfruttando il nostro vantaggio nell'analisi spettroscopica, miriamo a capire la possibile causa del misterioso oscuramento di Betelgeuse, " ha detto il prof. Zhao Gang, l'autore corrispondente di questo studio.

A tal fine, il team ha sviluppato una tecnica speciale per determinare le temperature effettive delle supergiganti rosse.

"Il nostro metodo si basa sulla misurazione delle righe molecolari dell'ossido di titanio (TiO2) e del cianuro (CN) negli spettri stellari. Più una stella è fredda, più queste molecole possono formarsi e sopravvivere nella sua atmosfera e le righe molecolari sono più forti nello spettro stellare. In un'atmosfera più calda, queste molecole si dissociano facilmente e non sopravvivono, " ha detto la dottoressa Sofya Alexeeva, il primo autore di questo studio.

"Abbiamo scoperto che al minimo della sua luminosità, la temperatura effettiva di Betelgeuse il 31 gennaio, 2020, era 3476 Kelvin. Però, dopo aver ritrovato il suo splendore, il 6 aprile 2020, la temperatura effettiva era di 3646 Kelvin. La variazione della temperatura effettiva di 170 K è sufficiente per spiegare questo misterioso oscuramento, " ha detto la dottoressa Sofya Alexeeva.

Cosa potrebbe portare a un calo della temperatura di 170 K? Potrebbe essere causato da una grande macchia stellare scura sulla superficie di Betelgeuse. La presenza di macchie sulle supergiganti rosse è un fenomeno ben noto. Questi punti sono probabilmente una conseguenza di flussi convettivi o celle convettive fredde, che sono ampiamente creduti essere presenti in tali stelle.

"I nostri risultati offrono informazioni sulla natura delle stelle supergiganti rosse, i principali contributori all'arricchimento di elementi pesanti nell'Universo, " ha detto il prof. Zhao Gang.