Desde finales de 2019, el oscurecimiento de Betelgeuse ha sido uno de los enigmas más interesantes, e inesperados, de los últimos tiempos. Ahora, un grupo de investigadores explica qué es lo que lo pudo provocar. En el proceso, descartan la que se había considerado la mejor explicación…
El ¿extraño? oscurecimiento de Betelgeuse
Betelgeuse es la estrella más brillante de la constelación de Orión. Entre octubre de 2019 y abril de 2020 sorprendió a la comunidad astronómica. Perdió un 40% de su brillo y provocó todo tipo de elucubraciones. Ahora, un grupo de investigadores, liderados por Thavisha Dharmawardena, del Instituto Max Planck, han concluido que, probablemente, la explicación se encuentre en la presencia de grandes manchas solares en su superficie. De estar en lo correcto, esto descartaría la explicación más probable hasta ahora…
El escenario considerado más probable planteaba que, simplemente, la estrella estaba expulsando polvo a su alrededor. Esa nube de material sería el responsable de reducir su brillo. Hubo quienes llegaron a jugar con la idea de que pudiésemos estar ante una supernova inminente. Sin embargo, los investigadores creen que todo se puede explicar a partir de las variaciones de temperatura en la fotosfera. Es decir, en la superficie brillante de la estrella. Esos cambios de temperatura serían producto de las manchas estelares. El fenómeno es como el del Sol.
La diferencia, sin embargo, es que en el Sol no encontramos manchas solares particularmente grandes. En Betelgeuse, sin embargo, pueden llegar a cubrir entre el 50 y el 70% de su superficie. Además, hay que tener presente que es una estrella al final de su vida. A medida que se queda sin combustible, las estrellas como Betelgeuse se vuelven inestables y se expanden de forma muy marcada. Pueden emitir pulsos con una periodicidad de entre cientos y miles de días. Eso provoca un cambio en su brillo. Hay que recordar que es 20 veces más masiva y 1000 veces más grande que el Sol.
Las particularidades de Betelgeuse explican su comportamiento
Por su tamaño, la atracción gravitacional que la estrella ejerce en su superficie es baja. Muy inferior a la que ejercería una estrella que, con la misma masa, ocupase un radio mucho más pequeño. Por ello, en los pulsos se pueden expulsar las capas exteriores al espacio. Ese gas se enfría y se convierte en lo que se denomina comúnmente polvo. El proceso explica por qué las estrellas en fase de gigante roja son tan importantes. Son una fuente de elementos pesados. Proporcionan elementos como oxígeno o nitrógeno, y muchos otros. Todos imprescindibles para la aparición de la vida.
Así que, para poner a prueba su hipótesis, los investigadores revisaron datos antiguos. Recurrieron al telescopio James Clerk Maxwell y al Atacama Pathfinder Experiment. Ambos miden la radiación en un amplio rango del espectro electromagnético. Son herramientas ideales para estudiar el polvo interestelar. A través de ellos, es posible observar el brillo del polvo frío. En el rango inferior a un milímetro, Betelgeuse era un 20% más tenue, según han explicado. Algo que no encaja con la presencia de polvo a su alrededor, y que indicaba que faltaba algo.
Llegaron a la conclusión de que era la propia estrella la que tenía que haber causado ese cambio de brillo. No se podía atribuir a un aumento de polvo a su alrededor. La luminosidad de una estrella depende de su diámetro y de su temperatura en superficie. Si solo se reduce su tamaño, el brillo se reduce por igual en todas las longitudes de onda. Sin embargo, los cambios de temperatura afectan a la radiación, emitida en todo el espectro, de forma diferente. Según los investigadores, el oscurecimiento observado indica una bajada de 200ºC en la temperatura en superficie de Betelgeuse.
El oscurecimiento de Betelgeuse encaja con grandes manchas estelares
Las imágenes obtenidas en diciembre de 2019 muestran que Betelgeuse tenía áreas de diferente brillo. Junto a lo observado por los investigadores, indica que se debe a la presencia de enormes manchas estelares, que cubren entre el 50 y el 70% de la superficie de la estrella. A lo que hay que sumar el hecho de que esas regiones tienen una temperatura más baja. Las manchas estelares no son ni mucho menos nuevas. Son muy comunes en las estrellas gigantes. Pero no es habitual observar astros con un tamaño tan sumamente grande.
Este tipo de manchas son muy desconocidas. No se sabe, por ejemplo, durante cuánto tiempo pueden estar presentes en la estrella. Los modelos teóricos, sin embargo, indican que lo observado en Betelgeuse serían un buen indicativo. Es decir, que pueden aguantar durante unos cuantos meses. Ahora, los investigadores quieren entender si estas manchas solares también se rigen por un mecanismo como el ciclo solar. En el caso del Sol, las manchas aparecen (y desaparecen) a lo largo de un período de 11 años. ¿Es lo mismo en este caso?
Es pronto para saberlo. Pero tienen motivos para creer que podría ser así. Es posible que se pueda descubrir en los próximos años, en función de cómo se comporte el brillo de la estrella. Sea como fuere, el oscurecimiento de Betelgeuse parece que tiene una explicación muy simple. Es la consecuencia del comportamiento de la estrella. Algo que permite ver que, poco a poco, se va completando el conocimiento existente sobre las gigantes rojas. En el futuro, sin duda, seguiremos oyendo hablar de la estrella. Aunque todavía no vaya a explotar como supernova…
Estudio
El estudio es T. Dharmawardena, S. Mairs, P. Scicluna et al.; «Betelgeuse fainter in the sub-millimetre too: an analysis of JCMT and APEX monitoring during the recent optical minimum». Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 29 de junio de 2020. Puede consultarse en arXiv.
Referencias: Max Planck Institute
