Betelgeuse: cadute e ritorni della regina del cielo invernale

Ripercorriamo insieme gli ultimi due anni di vita di Betelgeuse, la supergigante rossa dominatrice del cielo invernale, attraverso l’analisi della sua curva di luce

Non c’e` dubbio che Betelgeuse abbia recentemente fatto parlare davvero tanto di se’, in particolare attraverso cadute e ritorni ciclici di luminosita’ che hanno caratterizzato la storia della stella negli ultimi due anni. Storia che e’ rimasta registrata e scolpita nella curva di luce (ovvero la luminosita’ in funzione del tempo, espresso nella figura in data giuliana) di Betelgeuse, mostrata a partire da poco prima del suo “Great Dimming” (“Grande Indebolimento“) iniziato nel Dicembre 2019, fino a Febbraio 2022.

E’ visibile come durante il Grande Indebolimento, la magnitudine di Betelgeuse sia caduta di oltre un’unita’ nell’arco di circa 3 mesi, corrispondente a un crollo della luminosita’ di circa un fattore 3. Come gia’ raccontato, tale indebolimento pare sia stato causato dalla formazione di “macro-macchie” (del tutto analoghe alle piu’ familiari macchie solari, seppur enormemente piu’ grandi) che han coperto circa meta’ della fotosfera e da un contemporaneo gettito di polveri verso la nostra direzione di osservazione.

In seguito al Grande Indebolimento, vediamo come Betelgeuse sia poi rapidamente ritornata piu’ splendente che mai, per poi vedere la sua luminosita’ ricadere (seppur in maniera meno drastica) nell’Agosto 2020, a seguito di un secondo episodio di emissione di polveri.

Una stella irrequieta

Ma non e’ finita qui, in quanto anche dopo essere tornata al suo antico splendore una volta passati questi due grandi minimi, la stella non ha di certo ripreso a vivere serenamente e in pace, anzi… ha mostrato molta irrequietezza, cosa non strana in effetti per le super giganti rosse. Infatti, la luminosità di Betelgeuse ha subito piccole oscillazioni (0.1 magnitudini) attorno alla magnitudine 0.65. Potete notare dalla figura come tali oscillazioni abbiano un periodo di circa 1.2 anni, e sono dovute alla variazione dell’opacita’ degli strati esterni dell’atmosfera della stella: stelle come Betelgeuse sono infatti molto “gonfie” e fredde in superficie, cosa che provoca la ricombinazione degli ioni di idrogeno e una conseguente diminuzione dell’opacita’ della stella. Di conseguenza, la radiazione (ovvero la luce della stella) interagisce in modo meno efficace col materiale stellare, diminuendo la pressione di radiazione. I gas atmosferici inizieranno quindi a contrarsi, facendo crescere la temperatura fino a ri-ionizzare gli atomi di idrogeno, aumentando l’opacita’ del materiale. Cio’ fara’ in modo che la radiazione interagisca maggiormente col plasma stellare facendolo nuovamente espandere e raffreddare, ricominciando cosi’ il ciclo.

Dopo queste piccole oscillazioni, la luminosita’ della stella ha avuto una rapida crescita particolarmente evidente nelle ultime settimane del grafico, raggiungendo Procione con una luminosità prossima alla magnitudine 0.3. Questa è la fase più luminosa dal il 2017, ovvero degli ultimi cinque anni, in ottimo accordo con il periodo di 5.9 anni di un altro macro-ciclo dell’attivita’ di Betelgeuse, alla cui origine si ipotizza un ruolo giocato dalle enormi celle convettive nell’inviluppo della stella. Se questi due cicli di oscillazione della luminosita’ risulteranno in fase, allora potremmo aspettarci un minimo di luminosita’ consistente, seppur probabilmente non paragonabile al noto Grande Minimo, nel mese di Giugno. Non ci rimane che aspettare!

Fonti:

Dharmawardena et al.; The Astrophysical Journal Letters, 897:L9 (7pp), 2020 July 1

IMMAGINE DI COPERTINA: Credits Massimiliano Veschini