20/09/2025

La pulsera del gigante

Betelgeuse es una estrella preciosa. Es la más cercana de las supergigantes rojas: estrellas muy pesadas y muy luminosas, cercanas al final de sus vidas. A pesar de ser tan luminosa (unas cien mil veces más que el Sol), Betelgeuse es tan grande que la temperatura de su superficie es de unos 3000 grados, mucho menos que los 5800 del Sol. Por esa razón es tan roja (anaranjada, más bien), se destaca en medio de las estrellas azules de la constelación de Orión, y es tan linda de ver.

Como muchas gigantes rojas, Betelgeuse es una estrella variable. La variación de brillo se debe a que pulsa: cuando se comprime se calienta y brilla más, y cuando se expande se enfría y brilla menos. Como es tan grande y está relativamente cerca, es una de las pocas estrellas cuyo tamaño realmente se puede medir directamente (con técnicas especiales, pero ya centenarias). En el caso de Betelgeuse, se ha observado que esas pulsaciones son imnensas. El pulso no es simple: es una superposición de al menos tres oscilaciones, y las amplitudes de los picos son muy irregulares:

Hay dos oscilaciones de período de algunos cientos de días, perfectamente entendibles por los mecanismos físicos que gobiernan a estas estrellas "maduras". Pero hay una oscilación más larga, con un período de miles de días (unos 6 años, señalado con la línea roja en el gráfico), que no tiene una explicación. Desde hace mucho se sospecha que podría deberse a la presencia de una estrella compañera. Paradójicamente, el brillo de Betelgeuse conspira contra su observación. Es tan brillante que es difícil ver si tiene una compañera, o incluso detectarla en su espectro. A fines del año 2024 se publicaron dos artículos, no relacionados entre sí (incluso usando metodologías distintas) sugiriendo, una vez más, la presencia de una segunda estrella. Los dos coincidían tanto en la masa como la órbita de la compañera. De manera que un tercer grupo decidió buscarla visualmente, usando un telescopio gigante y haciendo fotos de milisegundos para evitar saturar la cámara con el brillo de Betelgeuse. Los muchos fotogramas se combinaron luego matemáticamente (de una manera no muy distinta a la que hacemos los aficionados cuando combinamos múltiples exposiciones). ¿El resultado? No es muy distinto de lo que sabíamos: Belegeuse podría tener una compañera. Pero ahora tenemos lo que podría ser su foto:


Betelgeuse es la estrella anaranjada brillante, y la compañera sería la manchita azul (y por lo tanto más caliente). ¿Por qué insisto con los condicionales? Porque la imagen de arriba, preciosa, que es la que se distribuyó a los medios de prensa, no es la verdadera foto. No sé cómo la manipularon para que quedara tan bonita, pero sé para qué: para vendértela. Lo que en realidad observaron es esto (tomado del paper):

Está señalada la compañera. Mmmmm... puede ser. De hecho, lo que hicieron fue lo siguiente. Como esta gente ya había observado Betelgeuse con esta técnica en ocasión del gran oscurecimiento (que comentamos aquí), y en esa ocasión (según los artículos del 2024) la compañera estaría alineada con Betelgeuse y sería invisible, esperaron al momento en que su órbita la llevara al máximo apartamiento y observaron de nuevo. Para asegurarse. Y efectivamente, como se ve en la figura, en el 2020 (izquierda) no estaba esa manchita, y en el 2024 (derecha) sí está, y exactamente en el lugar previsto. (Fíjense que hay una segunda manchita en el lugar opuesto, del otro lado de Betelgeuse: es un artificio del procesamiento matemático, es esperable y no indica que haya dos compañeras.)

Por supuesto, van a observarla de nuevo en cuanto puedan, en otro máximo apartamiento, a ver si sigue estando la manchita. Por ahora pinta bien, pero hay que tomarlo con pinzas. En todo caso, sería súper interesante que se confirme, entre otras cosas porque permitirá determinar con exactitud la masa de Betelgeuse, que se estima en unas 20 masas solares, pero con mucha incerteza. Esto, a su vez, permitirá mejorar la estimación de la distancia, que tampoco se sabe muy bien (son algunos cientos de años luz).  

La estrellita compañera, según calculan en estos tres trabajos, tiene un poco más de una masa solar, pero ni siquiera es una estrella hecha y derecha, de las que fusionan hidrógeno en el núcleo. Es una protoestrella: todavía está formándose, contrayéndose y calentándose. Ahora, si las dos estrellas se formaron juntas (como ocurre con las estrellas binarias), ¿cómo puede ser que una sea una anciana a poco de finalizar su existencia, y la otra sea menos que un bebé? La razón es que las estrellas no envejecen todas con el mismo ritmo. Las más masivas envejecen mucho más rápido. Betelgeuse nació enorme, vivió radiando furiosamente y consumió todo su hidrógeno. Ahora ya está fusionando helio, camino a explotar como supernova, y la compañerita ni siquiera alcanzó la temperatura suficiente para empezar a fusionar su propio hidrógeno en helio. 

La estrella compañera está en una órbita tan cercana a Betelgeuse que la vista desde ella debe ser espectacular. ¡Debe llenar el cielo! Lo simulé en Space Engine, y con un campo visual de 45 grados de ancho (como viendo el monitor, ni muy lejos ni muy cerca) se vería así:


Está tan cerca que orbita dentro de la densa atmósfera de Betelgeuse. Esto tiene consecuencias: se irá frenando, y en unos 10 mil años terminará cayendo sobre Betelgeuse. No sólo nunca llegará a ser estrella, sino que tampoco llegará a ver a su hemana mayor convertirse en supernova. Aunque, en cierto sentido, explotarán juntas.

Betelgeuse es un nombre de origen árabe, muy deformado por trasliteraciones, pero aparentemente significa "la mano de Orión". Los astrónomos sugieren, para la compañera, un nombre árabe que significa "su pulsera" (y que suena algo así como siguáruha, escúchenlo en Google translate.

 


Los papers de 2024 son:

Golberg et al., A buddy for Betelgeuse: Binarity as the origin of the long secondary period in α Orionis, ApJ 977:35 (2024).

MacLeod et al., Radial velocity and astrometric evidence for a close companion to Betelgeuse, ApJ 978:50 (2025, es del 10 de enero, ya se conocía el resultado en 2024).

El nuevo es: 

Howell et al.,  The probable direct-imaging detection of the stellar companion to Betelgeuse, ApJ 988:L47 (2025). Fíjense que dice "probable" en el título, ya que es un resultado por ahora incierto. Los autores traducen el nombre propuesto como Her bracelet, no sé por qué, ya que Orión es una figura masculina.

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