Un team di astronomi ha osservato per la prima volta una stella in orbita ravvicinata attorno a Betelgeuse, la supergigante rossa nella costellazione di Orione. L’osservazione è stata effettuata con lo strumento ‘Alopeke sul telescopio Gemini North alle Hawaii, grazie a una tecnica avanzata di imaging ad alta risoluzione. La scoperta conferma un’ipotesi formulata anni fa per spiegare le variazioni periodiche di luminosità della stella, e risolve uno dei misteri più duraturi dell’astronomia stellare.
Betelgeuse, visibile a occhio nudo e da sempre oggetto di osservazione, è nota per i suoi cambiamenti di luminosità. In particolare, presenta un ciclo principale di circa 400 giorni e uno secondario, meno compreso, di circa 6 anni. Dopo la “grande attenuazione” del 2019-2020, causata da un’espulsione di polveri e non da un imminente collasso in supernova come inizialmente ipotizzato, l’interesse scientifico verso la stella è aumentato.
Le nuove osservazioni, guidate da Steve Howell del NASA Ames Research Center, hanno individuato un compagno stellare che si trova a una distanza di circa quattro volte quella tra la Terra e il Sole, ma all’interno dell’atmosfera estesa di Betelgeuse. Si tratta di una stella giovane, con una massa stimata di 1.5 volte quella solare. La scoperta non solo conferma l’origine binaria del sistema, ma offre nuovi strumenti per interpretare le variazioni di luminosità di altre supergiganti rosse.
Sì, Betelgeuse ha una compagna binaria
Lo strumento ‘Alopeke, installato sul telescopio Gemini North, ha utilizzato la tecnica dello speckle imaging per ottenere immagini ad altissima risoluzione. Questa tecnica consiste nel registrare esposizioni molto brevi, dell’ordine dei millisecondi, congelando le distorsioni provocate dall’atmosfera terrestre. Combinando migliaia di queste esposizioni si può ricostruire un’immagine nitida, simile a quella ottenibile dallo spazio.
La luce raccolta ha mostrato un oggetto sei magnitudini più debole di Betelgeuse, ma ben distinto, grazie anche alla grande apertura del telescopio da 8.1 metri. Il fatto che il compagno orbiti così vicino, in una regione dove la densità dell’atmosfera della supergigante è ancora significativa, rende l’osservazione ancora più straordinaria. È la prima volta che una stella compagna viene rilevata in orbita così stretta attorno a una supergigante rossa.
I risultati hanno anche implicazioni più ampie per la comprensione di altre stelle variabili di tipo analogo. La presenza di una compagna, infatti, potrebbe spiegare fenomeni ciclici osservati in molte supergiganti rosse. Secondo Howell, osservazioni future con strumentazioni simili o ancora più avanzate potrebbero svelare altri sistemi binari finora nascosti.
Perché non l’abbiamo vista prima?
Nonostante le dimensioni e la luminosità di Betelgeuse, individuare una stella compagna così vicina alla sua superficie è sempre stato estremamente difficile. Il motivo principale è l’estesa atmosfera della supergigante rossa, che crea un alone luminoso e turbolento capace di nascondere oggetti molto meno brillanti.
Essendo la compagna circa sei magnitudini più debole, la sua luce si perde facilmente in quella dominante di Betelgeuse. Inoltre, l’orbita molto stretta come dicevamo colloca la compagna all’interno della stessa atmosfera estesa della supergigante, rendendo inefficaci gli strumenti di osservazione convenzionali.
Solo grazie allo speckle imaging, e all’elevata risoluzione angolare del telescopio Gemini North, è stato possibile separare la luce delle due stelle e rilevare il compagno per la prima volta.
Il futuro di Betelgeuse e della sua compagna
La compagna appena scoperta è destinata a una fine violenta. Le simulazioni suggeriscono che le forze mareali esercitate da Betelgeuse condurranno a un progressivo avvicinamento tra le due stelle. Entro circa 10 000 anni, la stella più piccola dovrebbe essere inglobata dalla supergigante, in un processo che potrebbe alterare il tasso di perdita di massa di Betelgeuse, e forse anche anticipare la sua esplosione come supernova.
La scoperta getta nuova luce anche sul passato di Betelgeuse. La presenza di un compagno coetaneo rafforza l’ipotesi di una formazione simultanea in un sistema binario stretto, una configurazione comune tra le stelle massicce.
Il prossimo momento favorevole per osservare il sistema sarà nel novembre 2027, quando le due stelle raggiungeranno la massima separazione angolare osservabile dalla Terra. Sarà un’occasione importante per affinare i modelli orbitali, e per studiare nel dettaglio le interazioni gravitazionali tra i due corpi celesti.
Con questa osservazione, un mistero astronomico osservato per secoli a occhio nudo ha finalmente trovato una spiegazione concreta, aprendo al tempo stesso nuove strade per lo studio dell’evoluzione delle stelle massicce.
Lo studio, accettato per la pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, è reperibile qui in versione pre-print.
