Betelgeuse è una supergigante rossa giunta a fine vita, la cui atmosfera ribolle a causa di cambiamenti rapidi e complessi nel suo nucleo. La regioni esterne (visibili) della stella si sono gonfiate a tal punto da poter inglobare l'orbita di Giove, se prendesse il posto del Sole. Nell'ottobre 2019 la stella ha iniziato a perdere luminosità progressivamente, tanto che a metà febbraio 2020 aveva perso più di due terzi della sua brillantezza; anche se Betelgeuse ha sempre manifestato variazioni di luminosità, questa era davvero drastica. Nell'aprile 2020, la stella è tornata alla normale luminosità.
Le seguenti immagini ad alta risoluzione, riprese dallo strumento SPHERE ad ottiche adattive avanzate, mostravano effettivamente l'oscuramento del disco stellare nella parte sud-occidentale.
Credits: ESO/M.Montargès et al
Gli astronomi si sono affrettati a sviluppare diverse teorie per giustificare il brusco affievolimento e una proposta riguardava la comparsa di macchie sulla superficie visibile, molto più grandi di quelle viste normalmente sul Sole. Ora, le osservazioni fatte dal telescopio spaziale Hubble, analizzate da un gruppo guidato da Andrea Dupree (CfA di Cambridge), supportano invece l'idea di una nuvola di polvere che copre una parte della stella. Il tutto sarebbe partito da una eruzione di plasma surriscaldato dall'inversione di una grande cella convettiva della fotosfera. Muovendosi verso gli strati esterni più freddi, il gas si è raffreddato formando granelli di polvere. La nube oscura risultante ha bloccato la luce da circa un quarto della superficie della stella, a partire dalla fine del 2019.
Diversi mesi di osservazioni spettroscopiche ultraviolette da parte di Hubble, a partire da gennaio 2019, forniscono una precisa sequenza che porta all'oscuramento. Hubble ha catturato segni di materiale denso e riscaldato che si muoveva nell'atmosfera della stella tra settembre e novembre e, a dicembre 2019, diversi telescopi a terra hanno osservato la stella diminuire di luminosità nel suo emisfero meridionale.
"Con Hubble, vediamo il materiale che ha lasciato la superficie visibile della stella e si è spostato attraverso l'atmosfera, prima che si formasse la polvere che ha oscurato la luce della stella", ha detto Dupree. "Abbiamo potuto vedere l'effetto di una regione densa e calda nella parte sud-orientale della stella, mentre si muoveva verso l'esterno". Inizialmente, "questo materiale era da due a quattro volte più luminoso della normale luminosità della stella".
L'articolo è apparso oggi su The Astrophysical Journal.
Stelle supergiganti massicce come Betelgeuse sono importanti perché espellono elementi pesanti come il carbonio nello spazio, elementi fondamentali per la vita come la conosciamo.
Curve di luce in diverse bande nell'ultimo anno; in verde la media delle misure fotometriche in banda V su una base di 3 giorni Credits: AAVSO - Processing: Marco Di Lorenzo
I ricercatori hanno utilizzato la luce ultravioletta, concentrandosi in particolare sulle righe del Magnesio-II (cioè ionizzato una volta); questo ha permesso di rivelare il movimento del gas negli strati più alti dell'atmosfera e, nell'autunno dello scorso anno, è stato visto materiale allontanarsi a circa 90 km/s dalla stella. Giunto a milioni di km dalla stella, il materiale di è raffreddato al punto da formare dei grani di polvere e questi, essendo opachi, hanno bloccato la luce di Betelgeuse che non ha più raggiunto la Terra. A febbraio di quest'anno, mentre la luminosità nel visibile era al minimo, i dati ultravioletti rivelavano che l'atmosfera stellare era tornata già normale.
Peraltro, dall'immagine qui sopra si nota come, a causa della posizione apparente del Sole, tra la fine della primavera e l'inizio dell'estate di ogni anno la stella non è osservabile da Terra. Tuttavia, nelle settimane passate è stato possibile comunque effettuare tali misure tramite il satellite STEREO della NASA, grazie alla sua posizione privilegiata; i risultati sono riportati nella figura seguente e suggeriscono un nuovo affievolimento della stella, per ora di entità ridotta. Vedremo i futuri sviluppi...
A sinistra, Betelgeuse fotografata da STEREO e a destra la curva di luce arricchita di queste osservazioni - Credits: NASA/STEREO/HI/Dupree et al.- Processing: Marco Di Lorenzo
Riferimenti:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-that-betelgeuses-mysterious-dimming-is-due-to-a-traumatic-outburst
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-satellite-s-lone-view-of-betelgeuse-reveals-more-strange-behavior
https://www.aavso.org/LCGv2/
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