NO HAY SUPERNOVA PARA TI: BETELGEUSE VUELVE A BRILLAR SEGÚN LO PREVISTO.

Una simulación de las condiciones físicas dentro de Betelgeuse predice cómo se ve la superficie, dado que el gas caliente sube, se enfría y vuelve a caer dentro. 
Crédito: Bernd Freytag .

Tal vez se sentirá aliviado, o tal vez se enoje por haberse perdido, pero realmente parece que Betelgeuse ha «doblado una esquina» y se está volviendo más brillante nuevamente.

Pero oye, te lo advertí: no explotará por otros cien milenios , más o menos.

La historia hasta ahora: hace unos meses, los astrónomos anunciaron que la estrella brillante se había atenuado dramáticamente . Más astrónomos lo miraron y, por supuesto, Betelgeuse se había atenuado de su prominencia habitual para parecerse a cualquier otra estrella brillante de media a mediana en Orión. Salí la primera noche clara después de que se anunció y lo noté de inmediato; en lugar de ser tan brillante como Rigel, marcando el pie izquierdo de Orión, se parecía más a Bellatrix, la estrella mucho más débil en el hombro izquierdo de Orión.

Con el tiempo, Betelgeuse siguió atenuándose . Pasó de ser la undécima estrella más brillante en el cielo al lugar 23. No solo eso, sino que su temperatura también bajó unos 100 ° C.

Orion se eleva en el este poco después de la puesta del Sol en Diciembre. 
Betelgeuse (justo debajo y a la izquierda del centro) se ha desvanecido dramáticamente recientemente, disminuyendo su brillo para parecerse más a la estrella Aldebarán en Tauro (centro superior). 
Crédito: Phil Plait.

Para ser claros, en general, este es un comportamiento bastante normal para Betelgeuse. Las condiciones dentro de las capas superiores de la estrella hacen que se ilumine y se atenúe un poco en un período de poco más de un año; por eso lo llamamos una estrella variable . Tiene un período bien conocido de aproximadamente 420-430 días para pasar de brillante a ligeramente más tenue a brillante nuevamente. El cambio habitual es suficiente para verlo si está familiarizado con él.

Esta vez, sin embargo, se atenuó mucho más, cayendo a aproximadamente el 35% de su brillo habitual.

Pero eso parece haber terminado. Comenzó a brillar de nuevo hace una semana, aunque cuando se anunció por primera vez que las mediciones tenían suficiente incertidumbre, no estaba dispuesto a convencerme . Balanceado, tal vez. Pero en los últimos días ha sido constantemente alentador, y el 22 de Febrero de 2020 los mismos astrónomos que anunciaron por primera vez su atenuación hicieron la llamada de que sí está en alza una vez más . No se ha iluminado mucho, y es posible que no lo note durante algunas semanas, pero parece estar recuperándose. Notaré que esto sucedió aproximadamente 424 días después de la última vez que tocó fondo, por lo que esto es consistente con su ciclo habitual.

El brillo de Betelgeuse desde finales de Noviembre de 2019 hasta el 23 de Febrero de 2020 muestra que se atenúa dramáticamente (el eje «y» está en magnitudes, donde un número mayor es más tenue). 
Un primer plano de los últimos 20 días (derecha) muestra que comienza a aumentar nuevamente alrededor del 18 de Febrero. Los puntos azules son estimaciones a simple vista, los negros con cámaras digitales, y la línea roja se ajusta sin problemas a los datos. 
Crédito: Betelbot en Twitter, dirigido por Michael Hipke. 

Entonces, ¿qué pasó aquí? ¿Por qué está haciendo esto?

En primer lugar, no tiene nada que ver con que eventualmente explote.

Es una supergigante roja , una estrella que comenzó aproximadamente con 20 veces la masa del Sol, fusionando hidrógeno en helio en su núcleo. Debido a su gran masa, la reacción se desarrolla rápidamente, y solo lleva unos pocos millones de años (el Sol durará unos 11 mil millones, en comparación). Cuando se agotó el hidrógeno, el núcleo estaba hecho de helio. Eso se contrajo, se calentó y luego comenzó a fusionarse en carbono. Este es un proceso mucho más enérgico, vertiendo grandes cantidades de energía en las capas superiores de la estrella.

Hay suficiente helio en su núcleo para fusionarse constantemente durante aproximadamente 100,000 años. Una vez que se agote, fusionará carbono en neón y otros elementos durante aproximadamente mil años. Luego, el neón se fusionará dando oxígeno, usándose en un solo año, y luego el oxígeno se fusionará dando silicio durante aproximadamente un día. Sí, un día . Después de eso, la estrella intentará fusionar el silicio en hierro, y entonces explotará. Lo más probable es que tengamos mucho tiempo antes de que eso suceda. Muchos miles de años al menos.

El actual proceso de fusión de helio en carbono es mucho más enérgico que la fusión de hidrógeno en helio, y esa energía se transfiere hacia arriba desde el núcleo hacia las capas externas de la estrella. Cuando aumenta la energía de un gas, se expande, Betelgeuse se hinchó para convertirse en una supergigante, algo más de 600 veces el diámetro del Sol. Por lo menos . No está claro cuán grande es realmente. Su temperatura también bajó, haciendo que se ponga roja.

Ahí es donde estamos ahora. Entonces, ¿por qué las fluctuaciones en el brillo?

Las condiciones dentro de la estrella son tales que la forma más eficiente de mover el calor es la convección, con gas caliente en el interior que sube a la superficie, se enfría y vuelve a caer. El tamaño, la masa y la temperatura dentro de la estrella hacen que estas células de convección sean enormes. Colosales. Gigantescas. En el Sol, donde también ocurre la convección, estas células crean gránulos en la superficie del tamaño de Texas más o menos. En Betelgeuse, son casi del mismo tamaño que la estrella misma . ¡Una estrella de mil millones de kilómetros de diámetro!

Una simulación de las condiciones físicas dentro de Betelgeuse predice cómo se ve la superficie, dado que el gas caliente sube, se enfría y vuelve a caer dentro. 
Crédito: Bernd Freytag .

Esta es la clave para su atenuación. La superficie se agita y hierve en una escala de tiempo de poco más de un año, produciendo gas caliente (y, por lo tanto, brillante), que se enfría (haciéndolo más oscuro) y vuelve a caer al interior. Cuando esto sucede, la estrella cambia de brillo.

Los científicos han creado modelos físicos de la estrella para ver cómo funciona esto, y en realidad puedes ver el cambio de brillo de la estrella:

Hipnotizante, ¿no es así? Como puede ver, esas grandes granulaciones realmente afectan la apariencia de la estrella , incluso su tamaño y forma. Esa es muy probablemente la explicación de las imágenes extrañas de su disco lanzadas hace aproximadamente una semana , donde la mitad de la estrella parece haberse atenuado dramáticamente. Eso probablemente se deba a una sola celda de convección que se enfría y atenúa. Ahora que está cayendo hacia el interior de Betelgeuse, la estrella comenzará a brillar nuevamente.

Además, en sus atmósferas superiores, estrellas como esta pueden generar granos de corindón (óxido de aluminio, Al 2 O 3 ) y silicato de magnesio (Mg 2 SiO 4 ), lo que llamamos polvo. Es bastante opaco a la luz visible, absorbe la luz de la estrella. Las ondas de choque generadas en la atmósfera de la estrella cerca de la superficie por el gas en movimiento pueden conducir este material hacia arriba y lejos, rodeando la estrella en una nube manchada. Si uno de estos se apagó en los últimos meses, eso también podría contribuir a la disminución histórica.

Cualquiera sea la causa, parece estar disminuyendo según lo predicho. Y puede vigilarlo ahora: Orión será visible después del atardecer hasta finales de Abril, después de lo cual se acerca demasiado al Sol desde nuestro punto de vista. Incluso entonces, si eres un madrugador, volverá a fines del verano (hemisferio norte) antes del amanecer.

Bienvenido de nuevo, Betelgeuse. Me alegra que haya hecho lo que hizo, entusiasmando a la gente con la astronomía y mostrándonos a todos que el Universo es un lugar cambiante y en evolución, incluso en escalas de tiempo humanas.

Fuente: Sy Fy WIRE / Bad Astronomy.

Artículo original: » NO SUPERNOVA FOR YOU: BETELGEUSE IS BRIGHTENING AGAIN RIGHT ON SCHEDULE«. Phil Plait, Feb. 24, 2020.

Material relacionado:

La noticia presentada en otros medios:

Un artículo esclarecedor que es un comentario para el público no especializado, de un paper que examina las causas del comportamiento observado de Betelgeuse, es:

Las publicaciones de «Astronomy Picture of the Day» sobre la disminución de brillo de Betelgeuse, con excelentes imágenes comentadas:

¿Cómo es la superficie de una estrella Gigante Roja?

Utilizando el Very Large Telescope de ESO, un equipo de astrónomos ha observado, por primera vez de forma directa, los patrones de granulación en la superficie de una estrella fuera del Sistema Solar: la envejecida estrella gigante roja π1 Gruis. Esta nueva imagen, obtenida por el instrumento PIONIER, revela las células convectivas que conforman la superficie de esta enorme estrella, que tiene 350 veces el diámetro del Sol. Cada célula cubre más de un cuarto del diámetro de la estrella y tiene un tamaño de cerca de 120 millones de kilómetros. 

El siguiente artículo lo presenta, conteniendo además en su apartado «Material relacionado» una selección de recursos sobre las estrellas Gigantes Rojas y en particular sobre Betelgeuse, examinando temas como la evolución estelar, la formación de elementos pesados en las Gigantes Rojas, la formación de las Nebulosas Planetarias y las Enanas Blancas, la simulación de estrellas Gigantes Rojas, el estudio del interior de las Gigantes Rojas con la Asterosismología, las estrellas Gigantes Rojas y la Evolución Galáctica, las Gigantes Rojas sus  Exoplanetas y Habitabilidad:

La impresión de este artista muestra a la estrella supergigante Betelgeuse como se reveló gracias a diferentes técnicas de vanguardia en el Very Large Telescope de ESO, que permitió a dos equipos independientes de astrónomos obtener las vistas más nítidas de la estrella supergigante Betelgeuse. Muestran que la estrella tiene una gran columna de gas casi tan grande como nuestro Sistema Solar y una burbuja gigantesca que hierve en su superficie. Estos descubrimientos proporcionan pistas importantes para ayudar a explicar cómo estos mamuts arrojan material a un ritmo tan tremendo. También se proporciona la escala en unidades astronómicas del radio de Betelgeuse, así como una comparación con el Sistema Solar. Más información
Crédito: ESO / L. Calçada.

Sobre el nombre «Betelgeuse»:

Curiosidades:

Si bien está claro que la variación de brillo observada de Betelgeuse se correponde con las variaciones predichas por los modelos y que por tanto nada nos dicen acerca de su eventual muerte ahora como supernova, nada nos impide considerar cómo será la ocurrencia de tal evento cuando llegue el momento. El siguiente artículo lo presenta:

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