Se observó otro cambio en la superficie en ebullición de Betelgeuse
Betelgeuse ha acaparado recientemente mucha atención, no sólo porque las variaciones en su brillo han llevado a especular con la posibilidad de una explosión inminente, sino también porque las observaciones han indicado que gira mucho más rápido de lo esperado.
Esta última interpretación, que Betelgeuse está girando más rápido de lo esperado, es ahora cuestionada por un equipo internacional dirigido por astrónomos del Instituto Max Planck de Astrofísica, que proponen que la superficie en ebullición de Betelgeuse podría confundirse con la rotación incluso en telescopios más avanzados. Otros astrónomos están analizando activamente nuevos datos de observación para probar estas hipótesis.
Como una de las estrellas más brillantes del hemisferio norte, Betelgeuse se puede encontrar fácilmente a simple vista en la constelación de Orión. Esta es una de las estrellas más grandes conocidas.
Con un diámetro de más de mil millones de kilómetros, es casi 1.000 veces más grande que el Sol. Si estuviera en nuestro sistema solar, habría envuelto a la Tierra con una atmósfera que llegaría hasta Júpiter.
Se supone que una estrella tan grande no debe girar rápidamente
En su evolución, la mayoría de las estrellas se expanden y giran hacia abajo para conservar el momento angular. Sin embargo, observaciones recientes sugieren que Betelgeuse está girando muy rápidamente (a 5 km/s), dos órdenes de magnitud más rápido de lo que debería girar una estrella evolucionada.
La evidencia más destacada de la rotación de Betelgeuse provino del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Las 66 antenas de ALMA funcionan juntas como si fueran un único telescopio gigante.
Estos utilizan una técnica conocida como interferometría, en la que dos o más antenas captan una señal del universo y unen fuerzas para analizar la señal y obtener información sobre su fuente de emisión.
Utilizando esta técnica, los astrónomos descubrieron un mapa de velocidad radial dipolar en la capa exterior de Betelgeuse: la mitad de la estrella parece acercarse a nosotros y la otra mitad parece alejarse.
Así, esta observación, junto con estudios previos, llevó a la interpretación de que Betelgeuse está girando rápidamente. Esta interpretación habría sido clara si Betelgeuse fuera una esfera perfectamente redonda.
Sin embargo, la superficie de Betelgeuse es un mundo vibrante, regido por un proceso físico llamado convección. Podemos observar la convección en nuestra vida cotidiana cuando hervimos agua, pero en Betelgeuse, este proceso es mucho más violento: las burbujas en ebullición pueden ser tan grandes como la órbita de la Tierra alrededor del Sol, cubriendo una gran fracción de la superficie de Betelgeuse. Suben y bajan a velocidades de hasta 30 km/s, más rápido que cualquier nave espacial tripulada.
La superficie hirviendo de Betelgeuse imita la rotación
Sobre la base de esta imagen física, un equipo internacional dirigido por Jing-Ze Ma, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Astrofísica, ofrece ahora una explicación alternativa para el mapa de velocidad dipolar de Betelgeuse: la superficie en ebullición de Betelgeuse imita la rotación.
Un grupo de burbujas hirvientes asciende por un lado de la estrella y otro grupo de burbujas se hunde por el otro lado. Debido a la resolución limitada del telescopio ALMA, estos movimientos convectivos se verían borrosos en observaciones reales, lo que daría como resultado el mapa de velocidad dipolar.
El equipo desarrolló un nuevo paquete de posprocesamiento para producir imágenes sintéticas de ALMA y espectros submilimétricos a partir de sus simulaciones hidrodinámicas de radiación en 3D de estrellas supergigantes rojas no giratorias.
En el 90 % de las simulaciones, se interpretaría que la estrella gira a varios km/s simplemente debido a movimientos de ebullición superficial a gran escala que no se ven claramente con el telescopio ALMA.
Se necesitan más observaciones para evaluar mejor la rápida rotación de Betelgeuse, y el equipo hizo predicciones para futuras observaciones con mayor resolución espacial. Afortunadamente, otros astrónomos ya han realizado observaciones de Betelgeuse de mayor resolución en 2022. Ahora se están analizando nuevos datos que probarán las predicciones y ayudarán a desentrañar la máscara de Betelgeuse.
Referencia de la noticia:
Ma J., Chiavassa A., Mink S., et al. Is Betelgeuse Really Rotating? Synthetic ALMA Observations of Large-scale Convection in 3D Simulations of Red Supergiants. The Astrophysical Journal Letters (2024).