Tra le stelle più luminose del cielo notturno c’è la brillante Betelgeuse, che possiamo ammirare sulla spalla destra della costellazione di Orione. E’ conosciuta sin dall’antichità ed è stata a lungo studiata come stella variabile. Tuttavia, tra la fine del 2019 e i primi mesi del 2020 la stella di colore arancione è diventata visibilmente più fioca, senza spiegazione.

Questo evento, visibile anche ad occhio nudo, ha lasciato perplessa la comunità astronomica. Alla fine del 2019 l’astronomo belga Miguel Montargès e il suo team hanno puntato il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in direzione di Betelgeuse. Un’immagine di dicembre 2019 confrontata con una precedente dello stesso anno mostrava che la superficie della stella era decisamente più scura, in particolare nella regione meridionale. L’equipe ha continuato a monitorare la luminosità della stella nei primi mesi del 2020, durante il periodo della cosiddetta “grande attenuazione“. Nell’aprile del 2020 la luminosità era tornata normale. “Abbiamo visto l’aspetto di una stella cambiare in tempo reale su una scala di settimane” spiega Montargès.

Ora, dopo aver sfruttato le potenzialità del VLT e della strumentazione incorporata, gli astronomi sono stati in grado di ottenere delle immagini uniche della superficie di Betelgeuse che mostrano il forte calo di luminosità. Con esse hanno potuto studiare il fenomeno e affermare che la stella era parzialmente nascosta da una nube di polvere. Questo velo polveroso si sarebbe originato da un calo di temperatura sulla superficie della stella.

Betelgeuse: una stella a cui piace cambiare

Betelgeuse è una supergigante rossa distante circa 600 anni luce dalla Terra. E’ una stella dalle dimensioni enormi, tra le più grandi conosciute: il suo raggio è più di 1000 volte quello del Sole, la sua massa di 15-20 masse solari. E’ anche tra le stelle più luminose in assoluto, con una luminosità oltre 135000 volte quella della nostra stella. Si suppone che Betelgeuse, già in una fase avanzata della sua evoluzione, concluderà la sua vita esplodendo in supernova.

La superficie di Betelgeuse cambia regolarmente, mentre bolle di gas si spostano, si contraggono e si espandono all’interno della stella. Questo causa delle pulsazioni che fanno variare la luminosità della stella con un periodo tra i 2070 e i 2355 giorni. Di certo non di poche settimane, come è avvenuto per la “grande attenuazione”.

Le supposizioni sul calo di luminosità

Inizialmente si pensava che l’attenuazione della luminosità di Betelgeuse fosse causata dalla sua imminente morte in un’esplosione di supernova. Nella nostra galassia un evento simile non si osserva dal XVII secolo, perciò gli astronomi non sanno cosa aspettarsi. Si ritiene che Betelgeuse esploderà, ma non si sa con esattezza quando. Ci sono opinioni differenti, in merito: potrebbe accadere tra qualche migliaio di anni, tra qualche milione, oppure entro un tempo relativamente breve di al massimo qualche secolo.

Ecco perché è stato quasi immediato ritenere che l’oscuramento della stella fosse dovuto al suo andare incontro a un drammatico destino. In questo video è stata realizzata un’animazione del calo di luminosità di Betelgeuse. Credits: ESO/M. Montargès et al./L. Calçada.

La vera ragione dell’attenuazione: la polvere di stelle

Per comprendere il vero motivo del calo di luminosità, l’equipe di Montargès ha utilizzato lo strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) istallato sul VLT dell’European Southern Observatory. Osservando la superficie di Betelgeuse con SPHERE e con GRAVITY, installato sull’interferometro del VLT, gli astronomi hanno monitorato la stella durante il periodo di oscuramento.

I due telescopi, situati presso l’Osservatorio dell’ESO nel deserto di Atacama in Cile, sono stati di vitale importanza per una diagnosi certa dell’evento. Grazie ai due strumenti, i ricercatori hanno potuto osservare la stella non come un singolo punto luce, ma risolvendo i dettagli della sua superficie.

Questo ha permesso di concludere che qualche tempo prima della “grande attenuazione” Betelgeuse aveva espulso una grande bolla di gas. Successivamente una zona della superficie si è raffreddata, e il cambio di temperatura ha fatto sì che il gas si condensasse in polvere solida, vera e propria polvere di stelle. Questo studio prova anche che la formazione di polvere può avvenire molto rapidamente e molto vicino alla superficie di una stella.

“La polvere espulsa dalle stelle fredde evolute, come l’espulsione a cui abbiamo appena assistito, potrebbe continuare fino a diventare uno dei mattoni costitutivi dei pianeti terrestri e della vita” afferma Emily Cannon di KU Leuven in Belgio, coinvolta nello studio.

Come vedremo Betelgeuse con l’Extremely Large Telescope

Sarà interessante studiare ancora questa supergigante nella costellazione di Orione con l’European Extremely Large Telescope (E-ELT) in costruzione. Montargès e Cannon sono impazienti di conoscere cosa potrebbe rivelare questo potente telescopio. L’E-ELT sarà un telescopio ottico e infrarosso molto grande, di 39 metri di apertura, che sarà costruito sul Cerro Armazones nel deserto di Atacama a soli 20 chilometri dal VLT, sul Cerro Paranal.

“Con la capacità di raggiungere risoluzioni spaziali senza precedenti, l’ELT ci consentirà di visualizzare direttamente Betelgeuse con dettagli notevoli” afferma Cannon, entusiasta. E non solo: l’E-ELT permetterà di aumentare il numero di supergiganti rosse oggetto di studio. Questo consentirà di studiare nel dettaglio la loro superfice e le loro caratteristiche, per poter svelare uno alla volta i loro segreti.

L’articolo scientifico completo: A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming. 

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