La stella supergigante rossa Betelgeuse, nella costellazione di Orione, tra la fine del 2019 e i primi mesi del 2020 è diventata visibilmente più fioca. La cosiddetta “grande attenuazione” è stata spiegata a metà 2021 come generata dal passaggio di una nube di polvere. Ma da dove proveniva? E com’è che nessuno se n’era accorto?

Analizzando i dati del telescopio spaziale Hubble della NASA e di altri osservatori, gli astronomi hanno di recente concluso che Betelgeuse ha letteralmente fatto esplodere un grosso globo di materiale. Di conseguenza ha perso una parte sostanziale della sua superficie visibile e prodotto una gigantesca espulsione di massa della superficie. Questa ha poi generato la nube di polvere che ha oscurato la stella. Si tratta di un evento mai osservato prima nel comportamento di una stella comune.

Il catastrofico stravolgimento di Betelgeuse

Il nostro Sole soffia via regolarmente parti della sua atmosfera esterna, la corona, in un evento noto come Coronal Mass Ejection (CME). Tuttavia l’evento che ha coinvolto Betelgeuse nel 2019 ha fatto esplodere una massa 400 miliardi di volte superiore a quella di un tipico CME.

Si è trattato di una vera e propria catastrofe cosmica, che ha completamente sconvolto l’equilibrio interno di Betelgeuse. Probabilmente causata da un pennacchio convettivo che ribolle nelle profondità della stella, l’esplosione ha prodotto un’onda di shock e violente pulsazioni che hanno fatto esplodere il pezzo di fotosfera. Ciò ha provocato l’espandersi di una nuvola di polvere, prodotta dal pezzo di fotosfera in raffreddamento.

Nuove osservazioni e nuovi indizi

I nuovi dati, che forniscono indizi su come le stelle rosse perdono massa prima di esplodere in supernovae, sono:

• Dati spettroscopici e d’imaging dall’osservatorio robotico STELLA e del Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES) dell’Osservatorio Fred L. Whipple.
• Dallo spazio, dati della navicella Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO-A) della NASA.
• Nuovi dati del telescopio spaziale Hubble della NASA e dall’American Association of Variable Stars Observatory (AAVSO).

Le osservazioni confermano che il comportamento di Betelgeuse nell’espellere parte della sua massa non è una prova che la stella sta per esplodere. Andrea Dupree, ricercatore presso il Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian di Cambridge, in Massachusetts, ha spiegato:

Non abbiamo mai visto un’enorme espulsione di massa dalla superficie di una stella. Rimane qualcosa che non comprendiamo completamente. È un fenomeno totalmente nuovo, che possiamo osservare direttamente e risolvere i dettagli della superficie con Hubble. Stiamo osservando un’evoluzione stellare in tempo reale.

Dupree sta ora mettendo insieme tutti i pezzi del puzzle del comportamento della stella gigante che i dati riescono a offrire. L’analisi procede prima, dopo e durante l’eruzione di Betelgeuse, in una storia coerente di un evento cosmico mai visto prima in una stella che sta invecchiando.

Risposte sull’esplosione che ha coinvolto Betelgeuse

Con un peso all’incirca diverse volte la nostra Luna, il pezzo di fotosfera espulso da Betelgeuse si è allontanato nello spazio e si è raffreddato per formare una nuvola di polvere. Da quel momento, la frequenza di pulsazione di 400 giorni della supergigante è lentamente cambiata e ora è proprio scomparsa, forse temporaneamente. Per quasi 200 anni gli astronomi hanno misurato questo ritmo come evidente nei cambiamenti nelle variazioni di luminosità e nei movimenti della superficie di Betelgeuse. La sua interruzione attesta la violenza dell’esplosione, che ha stravolto gli equilibri della stella.

Le celle di convezione interne, che guidano la pulsazione regolare, ora si stanno ancora muovendo in maniera sbilanciata. Gli spettri TRES e Hubble mostrano che gli strati esterni potrebbero essere tornati alla normalità, ma la superficie continua a rimbalzare mentre la fotosfera si ricostruisce.

Un evento mai visto, che il Webb potrebbe rilevare all’infrarosso

Gli astronomi non hanno mai assistito a una così grande quantità di superficie visibile di una stella che viene rigettata nello spazio da un astro non ancora in fin di vita. Ciò conferma che le espulsioni di massa superficiale e le espulsioni di massa coronale possono essere eventi diversi.

Betelgeuse è ora così grande che se sostituisse il Sole al centro del nostro Sistema Solare, la sua superficie esterna si estenderebbe oltre l’orbita di Giove. In futuro, il telescopio spaziale James Webb della NASA potrebbe essere in grado di rilevare il materiale espulso nella luce infrarossa mentre continua ad allontanarsi dalla stella.

Per sapere di più sulla “grande attenuazione” di Betelgeuse, questo è l’articolo dedicato alla scoperta del 2021.

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