cortesía de Brian Ottum y EarthSky
a principios de este año, el furor rodeó a Betelgeuse: la estrella se había» desmayado», atenuándose más de lo esperado en su ciclo habitual de cambios de brillo, lo que llevó a algunos a sugerir que la estrella podría convertirse en supernova en algún momento pronto. Pero incluso cuando los astrónomos comienzan a entender el comportamiento inesperado de la gigante roja, todavía están luchando por entender sus propiedades básicas, es decir, su tamaño y Distancia.,Meridith Joyce (Universidad Nacional de Australia) y sus colegas informaron en el Astrophysical Journal (arXiv preprint disponible aquí) que Betelgeuse es en realidad más pequeño, y por lo tanto más cercano, de lo que se pensaba. No todos están de acuerdo con los resultados. Sin embargo, el estudio representa un nuevo — y necesario — enfoque hacia la comprensión de este enigmático gigante.
La Canción de Betelgeuse
como una estrella gigante roja, Betelgeuse no es muy estable. Se ha quedado sin hidrógeno para fusionarse en su núcleo y depende de la fusión de helio para detener el colapso gravitacional., Al hacerlo, las ondas de presión (es decir, las ondas de sonido) se mueven a través de la estrella de modo que late lentamente: la estrella se hincha, se contrae y se hincha de nuevo. Tales pulsos pueden ayudar a los astrónomos a «escuchar» la estructura interior de una estrella, proporcionando una vista que de otra manera nunca veríamos.
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utilizando datos históricos recopilados por astrónomos aficionados de la Asociación Americana de observadores de estrellas variables, así como observaciones de archivo de un generador de imágenes a bordo de la nave espacial Coriolis, el equipo de Joyce ensambló una curva de luz que muestra cómo el brillo de Betelgeuse varía con el tiempo.
«en el caso de Betelgeuse y T UMi el año pasado, contar con más de 100 años de datos visuales fue fundamental», explica Joyce. Su equipo fue capaz de identificar una pulsación con un período de 185 días., Si pudiéramos escuchar el canto de esta estrella pulsante, este ciclo de 185 días sería el primer armónico, una pulsación que ocurre en las capas externas de la estrella en una frecuencia resonante.
introduciendo este armónico en una simulación por computadora llamada Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA), Joyce modeló las capas externas de Betelgeuse, utilizando el ritmo de swell-and-contract de la estrella para determinar su circunferencia: entre 702 y 880 veces el diámetro del Sol. Eso es enorme, pero es más pequeño de lo que pensábamos., Si Betelgeuse estuviera en lugar del sol, la nueva estimación haría que se extendiera dos tercios del camino hasta Júpiter en lugar de todo el camino.
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El tamaño de Betelgeuse en el cielo ya se conoce en cierta medida — mientras que un punto de luz en la mayoría de los telescopios, los detectores infrarrojos pueden trabajar juntos para resolver el pequeño punto de la estrella 42 miliarcosegundos a través del cielo. Si se conoce la distancia a la estrella, entonces ese diámetro angular se traduce en su tamaño. Pero el equipo de Joyce trabajó hacia atrás: compararon el tamaño calculado en su simulación con el diámetro angular de la estrella, dando la distancia a la estrella entre 500 y 636 años luz.,
lidiar con la incertidumbre
la distancia de Betelgeuse ha sido incierta durante mucho tiempo, y por lo tanto también lo ha sido su tamaño. Para muchas estrellas, el paralaje es la técnica de referencia para medir la distancia. El paralaje es el movimiento aparente de una estrella cercana contra fuentes de fondo más distantes a lo largo del tiempo, de la misma manera que un dedo sostenido a lo largo del brazo parece moverse cuando lo miras con un ojo primero y luego con el otro.
Pero Betelgeuse es tan grande, no es un punto en el cielo, como lo son la mayoría de las estrellas., Y parece ser ligeramente asimétrico, tal vez debido a eyecciones y/o interacción con su entorno. Eso complica las medidas de paralaje.
El satélite Hipparcos fue el PRIMERO en medir el paralaje de Betelgeuse en 1997, pero de inmediato los astrónomos supieron que algo estaba mal. El movimiento aparente de la estrella en el cielo no estaba de acuerdo con las mediciones de radio de su posición.
debido a que el cálculo del paralaje de la estrella depende de saber no solo su posición sino el movimiento aparente de su posición en el cielo, los astrónomos sabían que la distancia probablemente no era del todo correcta., «La solución de 5 parámetros es una solución simultánea, por lo que no se puede confiar en un parámetro si dos de los otros están equivocados», explica Graham Harper (Universidad de Colorado, Boulder).
recientemente, Harper se dedicó a corregir esta discrepancia. Combinó mediciones de radio del Very Large Array, el Atacama Millimeter / submillimeter Array y el e-Merlin array con mediciones revisadas de Hipparcos publicadas en 2007, llegando a una distancia entre 620 y 880 años luz. Debido a las complicaciones involucradas en hacer el cálculo, el rango de valores posibles «no es pequeño», dice Harper., Si la distancia fuera incorrecta, eso indicaría que el tamaño también es incorrecto.
Joyce enfatiza que si bien es diferente, el rango en valores que su equipo encontró está dentro del rango que Harper informó: «esto puede describirse como ligeramente diferente pero estadísticamente consistente», dice.
«El nuevo utiliza métodos completamente independientes que depositan mucha confianza en las simulaciones numéricas de la estructura de la estrella (que no es del todo conocida) para ver cómo oscila la superficie», dice Harper., «Este enfoque completamente independiente es muy recomendable porque el método de paralaje va a seguir siendo problemático.»
de hecho, dice Joyce, la ambigüedad que rodea las mediciones tradicionales de paralaje es probable que permanezca en un futuro cercano. (El satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, que está determinando paralajes, y por lo tanto distancias, a más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea, es tan sensible que ni siquiera puede observar Betelgeuse brillante.)
Sin embargo, Harper insta a la precaución con los nuevos resultados. «Siempre se necesita una verdad sobre el terreno cuando se desarrollan nuevas técnicas., Todas las suposiciones e incertidumbres (conocidas y desconocidas)pueden sumar.»
Andrea Dupree (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian) está de acuerdo. «Yo sería conservador y esperaría algunos cálculos confirmatorios. Pero es un resultado interesante.»
si el resultado sale adelante, tiene algunas implicaciones: una Betelgeuse más pequeña es probable que esté en una etapa ligeramente anterior de su vida, posponiendo cualquier supernova potencial. «Está quemando helio en su núcleo en este momento, lo que significa que no está cerca de explotar», dice Joyce., «Podríamos estar mirando alrededor de 100.000 años antes de que ocurra una explosión.»