5 minuti di letturaAncora Betelgeuse: ma non dovevamo non vederci più?

Ah, Betelgeuse. Ne hanno parlato tutti, ovunque. Doveva esplodere o non doveva esplodere? Prima sì, poi no. E ora?

Facciamo un riassunto

Partiamo dall’inizio per chi si fosse perso le puntate precedenti. A dicembre 2019 (ne avevo parlato qui su Quantizzando anche) esce fuori la notizia che la stella Betelgeuse potrebbe essere vicino alla sua fine, cioè una grossa esplosione da supernova. La notizia non è che Betelgeuse potrebbe esplodere in supernova: infatti Betelgeuse è una supergigante rossa e l’esplosione è davvero il suo destino, prima o poi. La notizia, piuttosto, è il fatto che la luminosità di Betelgeuse appariva minore del solito e gli astrofisici interpretarono questa osservazione come se fossero i prodomi dell’esplosione.

L’improvviso calo della luminosità di Betelgeuse a novembre 2019 (dati da AAVSO)

Poi, qualche mese dopo, a febbraio 2020, il pericolo esplosione è stato scongiurato, e anche di questo avevo parlato sempre su questo blog. La stella Betelgeuse esploderà certamente, ma not today (cit.).

E poi arriva Hubble

Bene: perché siamo qui oggi? Perché parliamo ancora di Betelgeuse? Ci sono novità? Sì e no. Nel senso che le cose non sono cambiate da febbraio: Betelgeuse non dovrebbe scoppiare a breve, a quanto pare. Tuttavia ora abbiamo qualche informazione in più sul perché ci sia stato un calo della luminosità della stella, senza che questo pregiudicasse la stabilità gravitazionale della stella.

Queste informazioni ci arrivano diritte dal telescopio spaziale Hubble. Già, perché mentre noi a dicembre 2019 ci scannavamo su esplosione sì o esplosione no, il telescopio spaziale Hubble già osservava da qualche tempo (da settembre 2019) la luce che filtrava dall’atmosfera di Betelgeuse. Questi dati di Hubble relativi a Betelgeuse sono stati studiati e analizzati con attenzione da un gruppo di ricercatori guidati dall’astrofisica Andrea K. Dupree del Center of Astrophysics di Harvard (USA) e hanno portato alla pubblicazione di questo articolo scientifico.

Il caso (e la fortuna) ha voluto che Dupree et al. iniziassero a puntare Hubble verso Betelgeuse proprio a inizio 2019 e che poi gli occhi fossero ancora puntati alla fine dello stesso anno, proprio quando arrivo il grande calo di luminosità.

Il telescopio spaziale Hubble stava studiando Betelgeuse ben prima del drammatico calo di luminosità che ha coinvolto la stella.
Ultravioletti interessanti

Che cosa ha osservato Hubble? Il telescopio spaziale Hubble ha studiato diverse cose interessanti. Per esempio ha studiato la velocità di espansione della fotosfera di Betelgeuse, cioè la parte più superficiale della stella, e ha trovato che Betelgeuse è stata oggetto di pulsazioni: la stella si è espansa e contratta, praticamente ha oscillato. In particolare, a fine novembre 2019, Betelgeuse era nella fase di espansione, come si vede dal grafico qui sotto.

Le oscillazioni della superficie di Betelgeuse osservate da Hubble. (Crediti: Dupree et al., ArXiv:2008.04945)

Non solo, Hubble ha anche osservato altro, per esempio come l’atmosfera di Betelgeuse assorbe la luce prodotta dalla stessa stella. Dovete immaginare l’atmosfera di Betelgeuse come una coltre di gas che si estende ben oltre la massa più densa di gas della stella: quindi la luce che esce dalla superficie di Betelgeuse si propaga in questa atmosfera e il gas presente proprio in questa atmosfera può assorbire la luce.

Se la luce viene assorbita allora dobbiamo vedere delle righe scure di assorbimento mentre osserviamo la luce dall’atmosfera di Betelgeuse. Ecco, Hubble ha studiato in particolare la luce ultravioletta che attraversa l’atmosfera di Betelgeuse e ha misurato delle righe di assorbimento causate dal magnesio presente nell’atmosfera di Betelgeuse. Alla fine della fiera, i dati di Hubble ci raccontano che una parte di Betelgeuse è stata più luminosa di altre nell’ultravioletto in questi mesi.

Questi grafici mostrano la luminosità delle righe di assorbimento del magnesio (a sinistra) e negli ultravioletti (a destra) rispetto ad alcuni punti di riferimento spaziali usati per osservare le varie regioni di Betelgeuse (si va da sud-est a nord-ovest). Si può vedere come le regioni a sud-est abbiano presentato una luminosità maggiore per certi periodi. (Crediti: Dupree et al., ArXiv:2008.04945)

Dai grafici qui sopra si può notare come una parte di Betelgeuse, precisamente la parte sud-est, sia risultata molto luminosa soprattutto nei periodi da settembre a fine novembre 2019. Proprio poco prima del grande calo di luminosità. E, come abbiamo visto prima, in questa fase la stella stava andando in una fase di espansione della propria fotosfera.

Abbiamo una teoria (da verificare!)

A questo punto, Dupree et al. nel loro articolo mettono insieme tutti questi tasselli e provano a ipotizzare un meccanismo che ragionevolmente potrebbe spiegare il calo drammatico di luminosità di Betelgeuse di fine 2019. Secondo loro, l’espansione di Betelgeuse avrebbe provocato un flusso di materiale verso l’atmosfera della stella che a sua volta avrebbe aumentato la luminosità ultravioletta di Betelgeuse. A un certo punto di questa espansione, però, il materiale espulso si sarebbe raffreddato, formando come una grossa nube di polvere che avrebbe parzialmente oscurato Betelgeuse proprio nel periodo registrato a fine 2019.

Il riassunto, in immagini, della teoria proposta da Dupree et al. per spiegare l’

Beh, bisogna dire che visto che i dati a supporto ci sono, il ragionamento di Dupree et al. potrebbe pure funzionare. Ma se questa è una teoria, allora la possiamo verificare: per esempio potremmo vedere se accade qualcosa di simile di nuovo in futuro, per esempio al prossimo ciclo di espansione della fotosfera di Betelgeuse. Il ciclo di oscillazione di Betelgeuse dura circa 420 giorni e quindi il prossimo massimo di espansione ci sarà ad Aprile 2021. Non ci resta che osservare di nuovo Betelgeuse e vedere che succede; tuttavia ad aprile Betelgeuse si troverà visibile di giorno, troppo vicina al Sole per poter essere studiata come si deve dalla Terra.

Toccherà affidarsi ad altri strumenti, per esempio l’osservatorio NASA STEREO, in orbita attorno al Sole e quindi meglio piazzato. E se siamo fortunati, potremmo avere conferma della teoria che Dupree et al. hanno ipotizzato. Oltre ad essere un’ulteriore conferma della non imminente esplosione di Betelgeuse, sarebbe anche una fantastica occasione per vedere se Dupree et al. hanno gettato le basi per lo sviluppo di capacità molto interessanti nella previsione dei fenomeni ciclici che coinvolgono le atmosfere stellari.

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