septiembre 28, 2022

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Betelgeuse se está recuperando después de explotar en 2019

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Extender / La concepción del artista en 2021 proporcionó un primer plano de la superficie irregular de Betelgeuse y sus burbujas gigantes y dinámicas de gas, con estrellas distantes que salpican el fondo.

Observatorio Europeo Austral

Los astrónomos todavía están haciendo nuevos descubrimientos sobre la estrella supergigante roja Betelgeuse, que experimentó un misterioso «oscurecimiento» hace unos años. Este oscurecimiento finalmente se atribuyó a un punto frío y un «eructo» estelar que envolvió a la estrella en polvo interestelar. Ahora, nuevas observaciones del Telescopio Espacial Hubble y otros observatorios han revelado más sobre el evento que precedió al oscurecimiento.

Parece que Betelgeuse experimentó un evento masivo de eyección de masa superficial (SME) en 2019, detonando 400 veces más masa que nuestro Sol durante las eyecciones de masa coronal (CME). La escala del evento no tiene precedentes y sugiere que las CME y las PYME son tipos de eventos claramente diferentes, según un nuevo papel publicado en física arXiv la semana pasada. (Ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal).

Betelgeuse es una estrella roja brillante en la constelación de Orión—una de las estrellas masivas más cercanas a la Tierra, a unos 700 años luz de distancia. Es una estrella vieja que ha llegado a la etapa en la que brilla con un rojo opaco y se expande, con el núcleo caliente teniendo solo un tenue agarre gravitatorio en sus capas exteriores. La estrella tiene algo así como un latido del corazón, aunque extremadamente lento e irregular. Con el tiempo, la estrella pasa por periodos en los que su superficie se expande y luego se contrae.

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Uno de estos ciclos es bastante regular y tarda un poco más de cinco años en completarse. En las capas, hay un ciclo más corto e irregular que tarda entre menos de un año y 1,5 años en completarse. Si bien los ciclos son fáciles de rastrear con telescopios terrestres, los cambios no causan el tipo de cambios dramáticos en la luz de la estrella que explicarían los cambios observados durante el evento de atenuación.

Como nosotros previamente reportadoLos astrónomos notaron por primera vez el extraño y dramático oscurecimiento de la luz de Betelgeuse en diciembre de 2019. La estrella se atenuó tanto que la diferencia era visible a simple vista. La atenuación persistió, disminuyendo en un 35 % a mediados de febrero antes de volver a iluminarse en abril de 2020.

Los astrónomos estaban intrigados por el fenómeno y se preguntaron si era una señal de que la estrella estaba a punto de convertirse en supernova. Varios meses después, redujeron las explicaciones más probables a dos: una mancha fría de corta duración en la superficie sur de la estrella (similar a una mancha solar) o una acumulación de polvo que hace que la estrella parezca más oscura para los observadores en la Tierra. Año pasado, los astrónomos han determinado ese polvo era principal culpablevinculado a la breve aparición de un punto frío.

El equipo de ESO concluyó que una burbuja de gas fue expulsada y empujada aún más por la pulsación externa de la estrella, como un «eructo» estelar. Cuando apareció un punto frío convectivo en la superficie, la disminución de la temperatura local fue suficiente para condensar los elementos más pesados ​​(como el silicio) en polvo sólido, formando un velo que oscureció el brillo de la estrella en su hemisferio sur.

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Esta ilustración muestra los cambios en el brillo de la estrella supergigante roja Betelgeuse después de la expulsión de masa titánica de una gran parte de su superficie visible.
Extender / Esta ilustración muestra los cambios en el brillo de la estrella supergigante roja Betelgeuse después de la expulsión de masa titánica de una gran parte de su superficie visible.

NASA/ESA/Elizabeth Wheatley (STScI)

Según los autores de este último artículo, el evento fue significativamente más que un mero eructo estelar. Una gran columna convectiva con un diámetro de más de 1 millón de millas burbujeó desde las profundidades del interior de la gigante roja. Los choques y pulsaciones resultantes fueron lo suficientemente potentes como para producir un SME, lanzando una gran parte de la fotosfera de la estrella al espacio. Esto produjo el punto frío cubierto por la nube de polvo, lo que explica el oscurecimiento.

La gigante roja recién comienza a recuperarse de este evento catastrófico. «Betelgeuse continúa haciendo algunas cosas muy inusuales ahora; el interior está como rebotando», dijo. dijo la coautora Andrea Dupree del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, comparando la actividad con una placa de gelatina. Su pulsación característica también se ha detenido, con suerte temporalmente, quizás porque las celdas de convección internas «se están moviendo como una bañera desequilibrada en una lavadora» a medida que la fotosfera comienza el lento proceso de reconstrucción.

«Nunca hemos visto una eyección de masa masiva desde la superficie de una estrella», dijo Dupree. «Nos queda algo que sucede que no entendemos completamente. Es un fenómeno completamente nuevo que podemos observar directamente y resolver los detalles de la superficie con el Hubble. Estamos observando la evolución estelar en tiempo real». O Telescopio espacial Webb puede ser capaz de detectar la eyección en luz infrarroja a medida que continúa alejándose de la estrella, lo que podría decirles a los astrónomos aún más sobre lo que sucedió y sus implicaciones para otras estrellas similares.

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DOI: arXiv, 2022. 10.48550/arXiv.2208.01676 (Acerca de los DOI).

imagen de listado por ESOPO. Kervella/M. Montarges et al.

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