Nuovo studio su Betelgeuse

Lo studio è giunto alla conclusione che Betelgeuse ha esaurito il suo idrogeno e si trova nella fase iniziale della combustione dell'elio (quindi dovrebbero mancare oltre 100.000 anni prima che possa esplodere in una supernova) e ha massa e raggio più piccoli - ed è più vicina alla Terra - di quanto si pensasse in precedenza

Betelgeuse è normalmente una delle stelle più luminose e riconoscibili del cielo invernale, che segna la spalla sinistra della costellazione di Orione. Ma ultimamente, si è comportata in modo strano: all’inizio del 2020 è stato osservato un calo della sua luminosità senza precedenti, che ha indotto alcuni a ipotizzare che Betelgeuse potrebbe essere sul punto di esplodere.

Per saperne di più, un team internazionale di scienziati, tra cui Ken’ichi Nomoto del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), ha condotto un rigoroso esame di Betelgeuse. 

Lo studio è giunto alla conclusione che la stella ha esaurito il suo idrogeno e si trova nella fase iniziale della combustione dell’elio (quindi dovrebbero mancare oltre 100.000 anni prima che possa esplodere in una supernova) e ha massa e raggio più piccoli – ed è più vicina alla Terra – di quanto si pensasse in precedenza. 

lo studio ha dimostrato anche che variazioni di luminosità minori di Betelgeuse dipendono da pulsazioni stellari e ha suggerito che il recente grande evento di oscuramento probabilmente dipendeva da una nuvola di polvere e gas stellare.

Il team di ricerca è stato guidato dal Dr. Meridith Joyce dell’Australian National University (ANU), che è stato un relatore invitato al Kavli IPMU nel gennaio 2020, e comprendeva il Dr. Shing-Chi Leung, un ex ricercatore del progetto Kavli IPMU e attualmente studente postdottorato del California Institute of Technology, e il dottor Chiaki Kobayashi, professore associato presso l’Università dell’Hertfordshire, che è stato membro affiliato di Kavli IPMU.

Lo studio della stella supergigante Betelgeuse svela la causa delle sue pulsazioni
Le lacune nei dati sono periodi in cui Betelgeuse non è visibile nel cielo notturno ogni anno. I dati sulla luminosità sono stati raccolti dagli osservatori dell’American Association of Variable Star Observers (AAVSO) e dallo strumento Solar Mass-Ejection Imager nello spazio. I dati di quest’ultimo sono stati elaborati da László Molnár dell’Osservatorio Konkoly del CSFK a Budapest, in Ungheria. Crediti: L. Molnár, AAVSO, UCSD / SMEI, NASA / STEREO / HI

I risultati dello studio su Betelgeuse

Il team ha analizzato la variazione di luminosità di Betelgeuse utilizzando modelli evolutivi, idrodinamici e sismici. Il lavoro ha permesso di capire con maggior precisione che Betelgeuse sta attualmente bruciando elio nel suo nucleo. 

Il team ha anche dimostrato che le pulsazioni stellari guidate dal cosiddetto meccanismo kappa stanno facendo sì che la stella si illumini o sbiadisca coiclicamente con due periodi di 185 (+/- 13,5) giorni e circa 400 giorni. Ma il grande calo di luminosità osservato all’inizio del 2020 non ha precedenti ed è probabilmente dovuto ad una grande e spessa nuvola di polvere che si è interposta davanti a Betelgeuse.

La loro analisi ha riportato una massa attuale di 16,5-19 masse solari, che è leggermente inferiore alle stime più recenti. Lo studio ha anche rivelato quanto sia grande Betelgeuse e la sua distanza dalla Terra. La determinazione delle dimensioni di Betelgeuse ha sollevato un po’ di problemi nel corso del tempo.

Studi precedenti, ad esempio, suggerivano che potesse essere più grande dell’orbita di Giove. Tuttavia, i risultati del team hanno mostrato che Betelgeuse si estende solo per due terzi di quanto si riteneva, con un raggio 750 volte il raggio del sole. Una volta note le dimensioni fisiche della stella, sarà possibile determinarne la distanza dalla Terra. 

Finora, i risultati del team mostrano che si trova a soli 530 anni luce da noi, ovvero il 25% più vicino di quanto si pensasse in precedenza.

I risultati ottenuti implicano che Betelgeuse non è affatto vicina all’esplosione e che è troppo lontana dalla Terra perché l’eventuale esplosione abbia un impatto significativo qui, anche se è sempre un grosso problema quando una supernova esplode. 

E poiché Betelgeuse è il candidato più vicino a una simile esplosione, ci offre una rara opportunità di studiare cosa succede a stelle come questa prima che esplodano.

Maggiori informazioni: Meridith Joyce et al, Standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Stimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESAThe Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abb8db

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