La stella supergigante rossa Betelgeuse è una stella amata, luminosa e facile da vedere nella famosa costellazione di Orion il Cacciatore. Vedi il “rigonfiamento” sul lato sinistro di questa immagine a onde submillimetriche della stella? Si tratta di gas caldi provenienti dall’atmosfera estesa della stella gigante rossa. Immagine tramite il telescopio ALMA in Cile nel 2020/ ESO/ NAOJ/NRAO)/ E. O’Gorman/ P. Kervella.

Betelgeuse potrebbe non essere una singola stella, ma due! La stella più piccola potrebbe avere una massa pari a 1,7 volte quella del nostro sole. Betelgeuse ha subito un “grande oscuramento” negli ultimi anni, portando alcuni astronomi a pensare che potesse essere sul punto di esplodere come una supernova. Tuttavia, ora un team di astronomi ritiene che la stella più piccola giochi un ruolo nella variabilità di Betelgeuse. Se Betelgeuse ha un compagno, potrebbe significare che questa stella – la supergigante rossa più vicina alla Terra a 427 anni luce – non esploderà come supernova per molto tempo.

Un’analisi ravvicinata della curva di luce – il registro della luce stellare che cresce e diminuisce – per la vecchia stella supergigante rossa Betelgeuse ha rivelato la possibilità di una seconda stella nel sistema. In altre parole, il singolo punto di luce che vediamo come Betelgeuse potrebbe essere due stelle, con la più piccola che ha una massa di circa 1,7 volte quella del nostro sole. Se così fosse … l’esplosione di Betelgeuse come supernova è ancora imminente?

Betelgeuse è una stella variabile. Cambia periodicamente in luminosità e talvolta presenta cambiamenti di luce irregolari. Negli ultimi anni, ha subito periodi di oscuramento, che hanno spinto gli astronomi a speculare che Betelgeuse – che è la supergigante rossa più vicina alla Terra a 427 anni luce di distanza – potrebbe essere sul punto di diventare una supernova. Prima del Grande Oscuramento di Betelgeuse nel 2019, gli astronomi avevano dichiarato che, sì, Betelgeuse stava per esplodere, ma forse non per migliaia di anni.

Qui c’è la famosa costellazione di Orion il Cacciatore nel cielo notturno. La troverai alta a est nei mattini di settembre. È facilmente riconoscibile per le sue 3 stelle della Cintura, 3 stelle di media luminosità in una breve fila dritta. Betelgeuse è una delle due stelle più brillanti di Orion. È distintamente rossa e brilla con una luce soffusa.

La variazione fuori sincronia di Betelgeuse
Un trio di astronomi ha indagato su un ciclo di 2.170 giorni di oscuramento e luminosità di Betelgeuse. Questi scienziati descrivono un lungo periodo secondario di variazione, che non è raro per le stelle della classe di Betelgeuse. Tuttavia, la spiegazione più comune per i lunghi periodi secondari tende a essere che le stelle siano in sistemi binari. E, dicono, questa spiegazione è specificamente probabile per Betelgeuse.

Le stelle variabili come Betelgeuse pulsano. Crescono letteralmente di dimensione e poi diminuiscono nel tempo. Possiamo studiare la variabilità di Betelgeuse in parte tramite una tecnica chiamata velocità radiale, il movimento di qualcosa nello spazio (in questo caso, il movimento della superficie esterna di Betelgeuse) verso o lontano da noi. Ma, per Betelgeuse, la variazione della velocità radiale non si allinea con la curva di luce della stella, la misurazione del suo crescere e diminuire in luminosità. È come se qualcuno applaudisse esattamente sul ritmo sbagliato.

Coloro che hanno redatto il documento – astronomi Jared A. Goldberg, Meridith Joyce e László Molnár – affermano che questa dissonanza è un chiaro indizio. Betelgeuse, hanno detto, non è sola:
La differenza di fase tra la curva di luce e la velocità radiale richiede un compagno per trovarsi dietro Betelgeuse al minimo di luminosità del lungo periodo secondario …

In altre parole, hanno detto, Betelgeuse è più luminosa quando la stella supergigante rossa e il suo ipotetico piccolo compagno brillano insieme, come visto dalla nostra prospettiva terrestre.

Questo nuovo lavoro ha portato a uno studio che è stato inviato il 17 agosto 2024 all’archivio accademico online arXiv.
Questo schema mostra la modulazione della polvere da parte di una stella compagna di Betelgeuse nel corso di un’orbita. Il diagramma al centro mostra 4 orientamenti del compagno (cerchio nero) così come Betelgeuse (blob rosso solido) e un po’ di gas e polvere circumstellare (linee curve). Le frecce rappresentano il movimento dei 2 oggetti. Leggi di più su questa immagine tramite arXiv.

Il Grande Oscuramento e le sue conseguenze
Torniamo nel 2019, la luminosità di Betelgeuse è diminuita drammaticamente e inaspettatamente. L’abbassamento delle luci è durato fino al 2020. Successivamente, quel periodo di oscuramento di Betelgeuse è diventato noto come il Grande Oscuramento. Ci sono state molte speculazioni sul fatto che Betelgeuse potesse essere sul punto di esplodere! Ma non è esplosa e, in seguito, la polvere è stata proposta come spiegazione per l’oscuramento.

Detto ciò, il Grande Oscuramento ha scatenato un’ondata di interesse in Betelgeuse. Ha catturato l’immaginazione della gente: avremmo visto questa familiare stella rossa brillare di nuovo, diventando la stella più luminosa nel nostro cielo notturno, magari addirittura visibile di giorno?

È per questo che gli autori del nuovo documento descrivono i loro risultati su Betelgeuse come rivoluzionari:
Questi studi hanno portato a revisioni della nostra comprensione del comportamento e dei parametri fondamentali di Betelgeuse, oltre ad aprire nuove linee di indagine su alcune delle proprietà meno comprese di Betelgeuse …

Quindi, Betelgeuse è una binaria? L’idea che Betelgeuse sia una stella binaria risale ad almeno 25 anni fa. Ma le osservazioni e le interpretazioni dall’ondata di polvere del Grande Oscuramento rinforzano fortemente l’idea. E gli autori affermano che la polvere è importante per comprendere cosa sta accadendo:
Mentre tali versioni precoci dell’ipotesi di binarità erano maggiormente preoccupate del fatto che un compagno vicino potesse indurre modalità a bassa frequenza sulla stella principale, l’attuale teoria principale è che il periodo del LSP sia impostato dal tempo orbitale di un compagno a bassa massa e che il meccanismo di oscuramento e luminosità coinvolga la formazione e la rimozione della polvere lungo la linea di vista in fase con l’orbita del compagno.

Supernova in arrivo? Non se è una stella binaria
Sapere se un’altra stella più piccola si nasconde sulla spalla di Orion potrebbe dirci quanto tempo ha Betelgeuse per vivere. Si prevede comunque che Betelgeuse esploderà un giorno – forse presto, forse tra migliaia di anni – come una supernova. Quando esploderà dipende dal fatto che una stella compagna lo faccia muovere.

Betelgeuse ha un’altra periodicità ben nota nella sua orbita. Questa oscilla su un ciclo di circa 420 giorni, ed è considerata il modo fondamentale della stella. Se non lo è, Betelgeuse andrà in supernova prima che tardi.
Il documento spiega:
Se la periodicità di 2.100 giorni è il modo fondamentale, implica un raggio grande e osservazionalmente controverso per Betelgeuse. Inoltre, porrebbe la fase evolutiva attuale di Betelgeuse oltre l’inizio della combustione del carbonio nel nucleo, suggerendo che un’esplosione di supernova è imminente entro i prossimi diversi decenni o centinaia di anni. Se, invece, la periodicità di 2.100 giorni è un LSP, Betelgeuse è comodamente nella fase di combustione dell’elio del nucleo e non è destinata a esplodere per centinaia di migliaia di anni.

Questo significa che le cose non sembrano buone per coloro che sperano di vedere una supernova vicina nella loro vita. Il trio di autori afferma che i loro dati indicano che probabilmente Betelgeuse non è sola:
Esaminiamo tutti gli scenari proposti come spiegazione per l’LSP di Betelgeuse, dimostrando difetti critici in tutti tranne uno: Betelgeuse ha un compagno che interagisce con l’ambiente circumstellare polveroso della stella.

Non nella nostra vita
Quando Betelgeuse esploderà finalmente, probabilmente sarà visibile di giorno. Ma ciò potrebbe non avvenire per almeno centinaia di migliaia di anni, secondo le idee presentate in questa nuova ricerca.
Nessuna supernova in arrivo? Concetto artistico della vecchia stella rossa supergigante Betelgeuse come supernova, o stella in esplosione. Si pensa che stelle come Betelgeuse si oscurino drammaticamente prima di esplodere. Ma se un componente della variabilità di Betelgeuse è causato da una stella compagna, la sua esplosione in supernova potrebbe essere lontana nel futuro. Immagine via Royal Astronomical Society/ ESO/ L. Calçada (CC BY 4.0).

In sintesi: Un recente studio pubblicato suggerisce che la stella gigante rossa Betelgeuse potrebbe avere un compagno delle dimensioni del sole. L’amico di Betelgeuse spiegherebbe alcune delle complessità nelle misurazioni della luminosità e variabilità della stella da parte degli astronomi.
Leggi di più: Betelgeuse: Il Grande Oscuramento del 2019-2020
Fonte: Un amico per Betelgeuse: La binarità come origine del lungo periodo secondario in b Orionis