Le osservazioni del Telescopio Spaziale Hubble hanno aiutato a far luce in merito all’oscuramento parziale della supergigante rossa Betelgeuse
Nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA / ESA suggeriscono che l’attenuazione inaspettata della stella supergigante Betelgeuse è stata molto probabilmente causata da un’immensa quantità di materiale caldo espulso nello spazio. Si è formata una nuvola di polvere che ha bloccato la luce delle stelle proveniente dalla superficie di Betelgeuse. Betelgeuse è una stella supergigante rossa situata a 642 anni luce di distanza nella costellazione di Orione. La stella è così grande che se sostituisse il Sole al centro del nostro Sistema Solare, la sua superficie esterna si estenderebbe oltre l’orbita di Giove. Il fenomeno senza precedenti del “grande oscuramento di Betelgeuse” è iniziato nell’ottobre 2019. A metà febbraio 2020, la luminosità di questa stella mostruosa era diminuita di oltre un fattore tre.
Le osservazioni del Telescopio Spaziale Hubble
Questo improvviso oscuramento ha disorientato gli astronomi, che hanno cercato di sviluppare teorie per spiegare il cambiamento improvviso. Grazie alle nuove osservazioni di Hubble, un team di ricercatori suggerisce che una nuvola di polvere si sia formata quando il plasma molto caldo è stato liberato da una risalita di una grande cella di convezione sulla superficie della stella ed è passato attraverso dall’atmosfera calda agli strati esterni più freddi, dove si raffreddato e formando polvere. La nuvola ha bloccato la luce per circa un quarto della superficie della stella, a partire dalla fine del 2019. Ad aprile 2020, la stella è tornata alla sua luminosità normale.
Le osservazioni spettroscopiche a luce ultravioletta di Hubble hanno fornito nuovi importanti indizi sul meccanismo alla base dell’oscuramento. Hubble ha osservato materiale denso e riscaldato muoversi nell’atmosfera della stella a settembre, ottobre e novembre 2019. Poi, a dicembre, diversi telescopi terrestri hanno osservato la stella diminuire di luminosità nel suo emisfero meridionale.
“Con Hubble, vediamo il materiale mentre ha lasciato la superficie visibile della stella e si è spostato attraverso l’atmosfera, prima che si formasse la polvere che ha fatto apparire la stella oscura”, ha detto il ricercatore capo Andrea Dupree, direttore associato di The Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian. “Abbiamo potuto vedere l’effetto di una regione densa e calda nella parte sud-est della stella che si muove verso l’esterno.”
“Questo materiale era da due a quattro volte più luminoso della normale luminosità della stella”, ha continuato. “E poi, circa un mese dopo, l’emisfero meridionale di Betelgeuse si è oscurato in modo evidente man mano che la stella diventava più debole. Pensiamo sia possibile che una nuvola scura sia derivata dal deflusso rilevato da Hubble. Solo Hubble ci fornisce questa prova di ciò che ha portato all’oscuramento. “
Spettro ultravioletto
La sensibilità del telescopio alla luce ultravioletta ha permesso ai ricercatori di sondare gli strati sopra la superficie della stella. Questi strati sono riscaldati in parte dalle celle di convezione turbolente della stella che ribollono in superficie.
“La risoluzione spaziale di una superficie stellare è possibile solo in casi favorevoli e solo con la migliore attrezzatura disponibile”, ha affermato Klaus Strassmeier del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) in Germania. “Sotto questo aspetto, Betelgeuse e Hubble sono fatti l’uno per l’altro”.
Hubble ha osservato l’atmosfera esterna della stella misurando le linee spettrali del magnesio ionizzato. Da settembre a novembre 2019, i ricercatori hanno misurato il materiale che passava dalla superficie della stella alla sua atmosfera esterna. Questo materiale caldo e denso ha continuato a viaggiare oltre la superficie visibile di Betelgeuse, raggiungendo milioni di chilometri dalla stella. A quella distanza, il materiale si è raffreddato abbastanza da formare polvere. Questa interpretazione è coerente con le osservazioni in luce ultravioletta di Hubble nel febbraio 2020 (ha mostrato che il comportamento dell’atmosfera esterna della stella è tornato alla normalità).
Strassmeier ha utilizzato un telescopio automatizzato del Leibniz Institute for Astrophysics chiamato STELLar Activity (STELLA) per misurare i cambiamenti nella velocità del gas sulla superficie della stella mentre si alzava e si abbassava durante il ciclo di pulsazioni. La stella si stava espandendo nel suo ciclo nello stesso momento in cui la cella convettiva si stava sollevando. La pulsazione che si increspa verso l’esterno da Betelgeuse potrebbe aver contribuito a spingere il plasma in uscita attraverso l’atmosfera.
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