Nuova ipotesi: il “Great Dimming” di Betelgeuse potrebbe essere stato innescato da un buco nero errante

Un “oscuramento gravitazionale” potrebbe spiegare lo strano episodio che ha colpito Betelgeuse a fine 2019.

Alla fine del 2019, la luce della stella Betelgeuse si è attenuata di circa il 60%. Al momento è impossibile dire con certezza quale sia stata esattamente la causa, una nuova ricerca suggerisce che un compagno errante potrebbe aver avuto un ruolo. Oscillando vicino alla stella gigante, l’intruso potrebbe aver sollevato un rigonfiamento di marea, facendo oscurare la superficie di Betelgeuse. Sebbene questo scenario non possa spiegare l’intera quantità di oscuramento osservato, potrebbe aver innescato altri effetti sulla stella che hanno peggiorato il problema, come propongono i ricercatori autori dell’articolo.

Betelgeuse è una delle stelle più facilmente riconoscibili nel cielo. Puoi vederla come la brillante spalla rossa di Orione e di solito è la decima stella più luminosa del cielo. Se si trovasse al posto del Sole inghiottirebbe tutti i pianeti rocciosi interni e si estenderebbe fino alla fascia di asteroidi tra Marte e Giove.

Betelgeuse è una supergigante rossa quasi pronta a morire. È immensa perché ha smesso di fondere idrogeno nel suo nucleo molto tempo fa e sta fondendo le riserve di elio. Attorno al nucleo c’è un guscio di idrogeno in fiamme. Con l’intensità delle reazioni di fusione dentro e intorno al nucleo, le energie spingono gli strati esterni dell’atmosfera verso l’esterno, costringendo la stella ad espandersi.

Le supergiganti rosse come Betelgeuse sono tra le stelle più grandi dell’universo per volume. Sono anche incredibilmente luminose. Con la loro enorme superficie, possono pompare enormi quantità di luce nonostante siano relativamente fredde.

Quindi, naturalmente, gli astronomi sono rimasti molto sorpresi alla fine del 2019, quando Betelgeuse ha iniziato a oscurarsi senza una ragione apparente. L’oscuramento è continuato per tutto l’inizio del 2020 e, nel punto più basso, la luminosità assoluta di Betelgeuse è diminuita di circa il 60%. Altrettanto casualmente, l’oscuramento si è interrotto nel febbraio 2020 e la stella ha ricominciato a illuminarsi, tornando ai suoi normali livelli di intensità.

Gli astronomi hanno registrazioni di Betelgeuse che risalgono a mezzo secolo fa e in quelle registrazioni non sono riusciti a trovare precedenti per l’evento del 2019. Quindi qualunque cosa abbia causato il “Grande Oscuramento” (great dimming), come venne chiamato, deve essere stata davvero straordinaria.

Oscuramento gravitazionale

Qualunque cosa abbia causato l’oscuramento deve provenire da una situazione al di fuori della stella stessa, piuttosto che essere dovuta a qualche cambiamento fondamentale nelle reazioni interne di Betelgeuse. Questo perché le modifiche alle reazioni di fusione non si fermano e iniziano solo in pochi mesi. C’è semplicemente troppa massa nel nucleo e le energie rilasciate dalle reazioni di fusione sono semplicemente troppo alte per supportare questo tipo di rapidi cambiamenti.

Gli astronomi hanno proposto molte possibilità, tra cui esplosioni stellari o giganteschi ammassi di polvere in orbita. Una possibilità è che la forma dell’atmosfera esterna di Betelgeuse sia cambiata, causando uno spostamento della luminosità. La luminosità dell’atmosfera di una stella dipende in modo cruciale dalla distanza dello strato più esterno dal nucleo nucleare (e da eventuali gusci circostanti) al centro. Questo perché le stelle non sono corpi solidi ma piuttosto gigantesche sfere di gas. Le stelle si tengono insieme con il peso della loro stessa gravità, ma quella forza è controbilanciata dalle energie (letteralmente) esplosive rilasciate nei loro nuclei.

Quindi la superficie di una stella è sempre bilanciata tra queste due forze. Il punto in cui si trova quel punto di equilibrio determina la temperatura della stella e la sua temperatura determina la sua luminosità.

Gli astronomi possono vedere gli effetti di ciò quando le stelle ruotano troppo velocemente. Quando lo fanno, la forza di rotazione fa gonfiare i loro equatori rispetto ai loro poli. Ciò fa sì che l’equatore della stella si trovi più lontano dal nucleo, il che riduce le temperature e, quindi, la luminosità. Questo tipo di “oscuramento gravitazionale” fa apparire alcune stelle più luminose ai loro poli che al loro centro.

Un vicino indisciplinato

Betelgeuse non sta ruotando abbastanza velocemente perché questa possa essere stata la causa del problema, ma cose diverse dalla rotazione possono sollevare rigonfiamenti sul lato di una stella. Se un visitatore casuale, come un piccolo buco nero errante, si avvicinasse troppo alla stella, potrebbe alzare le maree sulla superficie esattamente nello stesso modo in cui la Luna alza le maree sulla Terra.

Con il rigonfiamento di marea in atto, l’equatore attenuerebbe la sua luminosità, insieme all’aspetto generale della stella. Una volta che il visitatore se ne fosse andato, tuttavia, Betelgeuse potrebbe tornare alla normalità, con tutte le parti della sua atmosfera al posto giusto, e riprendere la sua consueta abbondante emissione di radiazioni.

Un team di astronomi ha studiato questo scenario e il loro lavoro è stato pubblicato sulla rivista Monthly Notice della Royal Astronomical Society. Dopo aver esaminato alcune opzioni per la massa e la velocità di un visitatore nascosto e sconosciuto che oscilla brevemente nel sistema di Betelgeuse, gli astronomi hanno concluso che questo scenario non poteva spiegare l’intero oscuramento del 60%.

Tuttavia, il passaggio del visitatore potrebbe aver provocato altri effetti, come una forte esplosione stellare. In combinazione con l’oscuramento gravitazionale causato dagli effetti delle maree, una grande quantità di materiale espulso potrebbe aver brevemente oscurato la nostra visione di Betelgeuse, con l’effetto totale che spiega il Grande Oscuramento.

Gli astronomi potrebbero non comprendere appieno cosa è successo a Betelgeuse alla fine del 2019. Dopotutto, è successo solo una volta in tutte le nostre registrazioni della stella. Ulteriori osservazioni, sia di Betelgeuse che di altre supergiganti rosse simili, potrebbero rivelare una risposta. Mentre la combinazione dell’oscuramento gravitazionale da un rigonfiamento di marea sollevato da un incontro ravvicinato con un buco nero e la conseguente eruzione del materiale di copertura può sembrare inverosimile, con prove limitate, possiamo solo inventare le migliori storie possibili.