La stella supergigante rossa Betelgeuse, nella costellazione di Orione, si sta affievolendo come mai prima d'ora. Questa straordinaria immagine della superficie della stella, presa con lo strumento SPHERE sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO alla fine dell'anno scorso, è tra le prime osservazioni ottenute durante una campagna di osservazione volta a capire perché la stella stia diventando più debole. Confrontata con l'immagine scattata nel gennaio 2019, mostra quanto la stella sia più debole e come sia apparentemente cambiato il suo aspetto. Crediti: ESO/M. Montargès et al.

Finora Betelgeuse è stata un faro nella notte per chiunque osservasse le stelle, ma verso la fine dell’anno scorso ha iniziato a diventare più debole. Mentre scriviamo, Betelgeuse è circa al 36% della sua luminosità normale, un cambiamento evidente anche a occhio nudo. Sia gli appassionati di astronomia che gli scienziati sono incuriositi da questo affievolimento senza precedenti.

Un’equipe guidata da Miguel Montargès, astronomo della KU di Lovanio in Belgio, sta osservando la stella con il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO da dicembre, con l’obiettivo di capire perché stia diventando più debole. Tra le prime osservazioni emerse dalla campagna troviamo una nuova, straordinaria immagine della superficie di Betelgeuse, scattata alla fine dell’anno scorso con lo strumento SPHERE.

Questa straordinaria immagine della superficie della stella, è stata presa con lo strumento SPHERE sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO nel gennaio 2019, prima che la stella iniziasse a diventare più fioca. Confrontata con l'immagine scattata nel dicembre 2019, mostra quanto la stella sia ora più debole e come sia apparentemente cambiato il suo aspetto. Crediti: ESO/M. Montargès et al.

La stessa equipe aveva anche osservato per caso la stessa stella con SPHERE nel gennaio 2019, prima che iniziasse la diminuzione di intensità, dandoci un’immagine “prima e dopo” di Betelgeuse.

Scattate in luce visibile, le immagini evidenziano i cambiamenti che si stanno verificando sulla stella, sia in termini di luminosità che di forma apparente.

Molti appassionati di astronomia si sono chiesti se l’affievolimento di Betelgeuse significasse che stava per esplodere. Come tutti le supergiganti rosse, un giorno Betelgeuse diventerà una supernova, ma gli astronomi non pensano che sia quello che sta accadendo ora. Hanno altre ipotesi per spiegare cosa esattamente sta causando il cambiamento di forma e luminosità osservato nelle immagini di SPHERE.

In questa immagine ottenuta con lo strumenti VISIR, vediamo la luce infrarossa emessa dalla polvere che circondava Betelgeuse nello scorso dicembre. Le nubi di polvere, anche se in questa immagine sembrano più fiamme infuocate, si formano quando la stella rilascia materia nello spazio. Il disco nero al centro oscura la luminosità della stella e di gran parte di ciò che la circonda. Le reali dimensioni sono infatti quelle del puntino arancione al centro, l'immagine della superficie stellare ripresa da SPHERE. Crediti: ESO/P. Kervella/M. Montargès et al., Acknowledgement: Eric Pantin

«I due scenari a cui stiamo lavorando sono: un raffreddamento della superficie dovuto a un periodo di attività stellare eccezionale e l’espulsione di polvere nella nostra direzione», afferma Montargès. «Naturalmente, la nostra conoscenza delle supergiganti rosse rimane incompleta e il nostro lavoro è ancora in corso, quindi non possiamo escludere sorprese a priori».

La superficie irregolare di Betelgeuse, infatti, è costituita da gigantesche cellule convettive che si muovono, si restringono e si gonfiano. La stella inoltre pulsa, proprio come un cuore, con un mutamento periodico di luminosità. L’attività stellare è composta proprio da questi mutamenti dovuti alla convezione e alla pulsazione in Betelgeuse.

A Montargès e al suo gruppo serviva il VLT al Cerro Paranal in Cile per studiare la stella, che si trova a oltre 700 anni luce di distanza, e raccogliere indizi sul suo affievolimento.

Un'impressione artistica di Betelgeuse, una stella così grande e sufficientemente vicina che ne siamo risuciti a ditinguere le particolarità di superficie e corona. Siamo riusciti a osservare le giganti celle che ribollono sulla sua superficie e a misurare i pennacchi della sua corona, così vasti da avere dimensioni paragonabili al nostro Sistema Solare. Nella figura le due scale sono sia in unità astronomica che in raggi della stella stessa. Crediti: ESO/L. Calçada

«L’Osservatorio dell’ESO al Paranal è una delle poche strutture in grado di visualizzare la superficie di Betelgeuse», afferma. Gli strumenti sul VLT dell’ESO consentono osservazioni dal visibile al medio infrarosso, il che significa che gli astronomi possono vedere sia la superficie di Betelgeuse che il materiale circostante. «Questo è l’unico modo in cui possiamo capire cosa stia succedendo alla stella».

Una seconda nuova immagine, ottenuta sempre nel dicembre 2019 ma con lo strumento VISIR installato sul VLT, mostra invece la luce infrarossa emessa dalla polvere che circonda Betelgeuse. Queste osservazioni sono state fatte da un gruppo di scienziati guidato da Pierre Kervella dall’Osservatorio di Parigi in Francia, che ha spiegato che la lunghezza d’onda della luce catturata dall’immagine è simile a quella rilevata dalle termocamere. Le nubi di polvere, che nell’immagine VISIR sembrano delle fiamme, si formano quando la stella lancia la propria materia nello spazio.

«Sentiamo spesso nella popolarizzazione dell’astronomia la frase “siamo fatti di polvere di stelle”, ma da dove proviene esattamente questa polvere?» commenta Emily Cannon, una studentessa di dottorato presso KU Leuven che lavora con immagini SPHERE di supergiganti rosse. «Nel corso della loro vita, le supergiganti rosse come Betelgeuse creano ed espellono enormi quantità di materia ancor prima di esplodere come supernovae. La tecnologia moderna ci ha permesso di studiare questi oggetti, a centinaia di anni luce di distanza, con dettagli senza precedenti che ci danno l’opportunità di svelare il mistero di ciò che provoca la loro perdita di massa».

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