Gracias al telescopio Hubble y los observatorios terrestres, un grupo de investigadores ha logrado captar el efecto de Siwarha, la estrella compañera de Betelgeuse. Algo que ofrece una nueva imagen de una estrella que durante décadas se creía que estaba bastante bien entendida…

Los datos que muestran la presencia de la compañera de Betelgeuse

Gracias a nuevas observaciones del telescopio Hubble, de NASA, y de observatorios terrestres, ha sido posible profundizar en el estudio de una Siwarha, una estrella compañera de Betelgeuse descubierta hace solo unos meses, que se encuentra en el gas alrededor de Betelgeuse (y que en un principio se llamaba Betelbuddy). Un nuevo estudio ha desvelado la existencia de una estela de gas denso arremolinándose a través de la atmósfera extendida de Betelgeuse, permitiendo entender por qué el brillo y la atmósfera de la estrella gigante han cambiado de manera atípica en ciertos momentos.

Detectan el efecto de Siwarha, la compañera de Betelgeuse
Concepto artístico de Betelgeuse y Siwarha. Crédito: Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundations

El equipo detectó la estela de Siwarha estudiando los cambios en la luz de Betelgeuse durante casi ocho años. Esos cambios muestran, en realidad, los efectos de esa estrella compañera que era desconocida hasta hace poco, mientras se abre camino por la atmósfera extendida de Betelgeuse. Este hallazgo podría resolver uno de los grandes misterios sobre una de las estrellas más conocidas del firmamento. Algo que ayudará a los científicos a explicar cómo se comporta y evoluciona, al tiempo que abre nuevas vías para entender otras estrellas masivas que están cerca del final de sus vidas.

Betelgeuse está a unos 650 años luz de la Tierra, en la dirección de la constelación de Orión y es una supergigante roja tan grande que, dentro de ella habría espacio para 400 millones de estrellas como el Sol. Debido a ese tamaño gigantesco y su proximidad en la escala cósmica, Betelgeuse es una de las pocas estrellas cuya superficie y atmósfera se pueden observar directamente con nuestros instrumentos. Eso hace que sea un laboratorio ideal para estudiar cómo envejecen las estrellas gigantes, como pierden masa y, finalmente, explotan como supernovas.

Los cambios de Betelgeuse

Con el telescopio Hubble y los telescopios terrestres de los observatorios Fred Lawrence Whipple y Roque de los Muchachos, los investigadores pudieron estudiar el patrón de cambios en Betelgeuse. Con ellos, obtuvieron pruebas claras de una estrella compañera (cuya existencia se sospechaba desde hace mucho) y de su impacto en la atmósfera exterior de la supergigante roja. Entre esos cambios hay variaciones en el espectro de la estrella (es decir, los colores específicos de la luz que emiten diferentes elementos) y la velocidad y dirección de los gases en la atmósfera exterior debido a una estela de material más denso.

Esta estela aparece justo después de que la compañera cruce por delante de Betelgeuse cada seis años, o, más o menos, 2100 días. Algo que confirma lo que sugerían los modelos teóricos. Los investigadores lo describen como un barco moviéndose por el agua. Siwarha crea un efecto de ondulación en la atmósfera de Betelgeuse que queda registrado en los datos. Es la primera vez, explican, que se ven señales directas de esa estela, o rastro de gas. Algo que confirma que realmente Betelgeuse tiene una compañera oculta.

Una estrella que está moldeando su apariencia y comportamiento. Durante décadas, la comunidad científica ha seguido los cambios en el brillo y en los aspectos superficiales de Betelgeuse, esperando averiguar por qué la estrella se comporta como se ha observado. Esa curiosidad se disparó después de una caída pronunciada de brillo en 2020. Hubo dos periodos distintos de variación que fueron muy sorprendentes. Por un lado, un ciclo corto de 400 días, que en los últimos tiempos se ha atribuido a pulsaciones en su interior. El otro es un período largo, secundario, de 2.100 días.

La estrella compañera de Betelgeuse

Hasta ahora, las posibilidades eran de lo más variadas. Desde grandes células de convección y nubes de polvo hasta actividad magnética y la posibilidad de una estrella compañera oculta. Desde hace un tiempo, varios estudios apuntaban a que ese largo periodo secundario se explicaba mejor por la presencia de una compañera de baja masa. Una estrella que debía orbitar profundamente dentro de la atmósfera de Betelgeuse. Otro equipo de investigadores informó de su posible detección, pero hasta ahora, faltaban las pruebas que lo demostrasen.

Betelgeuse, observada por el telescopio Alma. Crédito: LMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella

Es decir, todo parecía encajar muy bien, pero faltaba la confirmación. Finalmente, por primera vez, se tienen esas evidencias que apuntan a que una estrella compañera está alterando la atmósfera de Betelgeuse. La idea de una estrella compañera ha ido ganando popularidad con el paso del tiempo, aunque se seguía pensando que era una posibilidad más remota que otros escenarios. Ahora, el descubrimiento de Siwarha ofrece una nueva perspectiva sobre cómo cambia una estrella gigante como Betelgeuse con el paso del tiempo.

Gracias a su descubrimiento, es posible estudiar cómo evolucionan, expulsan material de sus capas exteriores y, finalmente, explotan en forma de supernovas. En estos momentos, Betelgeuse está eclipsando a su compañera desde nuestra perspectiva, los investigadores están preparando nuevas observaciones para su reaparición en 2027. Algo que, probablemente, ayudará también a explicar los misterios similares en otras estrellas gigantes y supergigantes. Betelgeuse seguirá siendo una estrella protagonista de la astronomía en los próximos años…

Estudio

El estudio es A. Dupree, P. Cristofari, M. MacLeod et al.; «Betelgeuse: Detection of the Expanding Wake of the Companion Star«. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.

Referencias: Phys