Los astrónomos que analizan nuevas observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y de varios observatorios terrestres han descubierto signos claros de que una estrella compañera recientemente identificada está dando forma al entorno alrededor de Betelgeuse. El estudio, dirigido por investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), muestra que la estrella compañera, llamada Siwarha, genera una densa corriente de gas a medida que avanza a través de la enorme atmósfera exterior de Betelgeuse. Esta estructura recientemente observada ayuda a explicar los cambios inusuales y de larga duración observados en el brillo y el comportamiento atmosférico de la estrella gigante.
Los hallazgos fueron anunciados en una conferencia de prensa durante la 247ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Phoenix y han sido aceptados para su publicación en La revista astrofísica.
Ocho años de observaciones revelan una estela estelar
Los investigadores identificaron la influencia de Siwarha midiendo cuidadosamente los cambios sutiles en la luz de Betelgeuse durante casi ocho años. Estas observaciones a largo plazo revelaron los efectos de una estrella compañera que anteriormente se había sospechado pero no confirmado. A medida que la compañera se mueve a través de las capas exteriores de Betelgeuse, altera el gas circundante, produciendo un rastro de material más denso.
Esta detección resuelve uno de los enigmas más duraderos que rodean a Betelgeuse. Al confirmar la presencia de la compañera, los astrónomos ahora pueden explicar mejor cómo se comporta y cambia la estrella con el tiempo. El descubrimiento también proporciona información valiosa sobre las últimas etapas de evolución de otras estrellas masivas que se acercan al final de sus vidas.
Betelgeuse se encuentra a unos 650 años luz de la Tierra en la constelación de Orión. Se trata de una supergigante roja de tamaño extraordinario, lo suficientemente grande como para contener más de 400 millones de soles. Debido a que es enorme y está relativamente cerca de la Tierra, Betelgeuse es una de las pocas estrellas cuya superficie y atmósfera circundante pueden estudiarse directamente, lo que la convierte en un objetivo clave para comprender cómo las estrellas gigantes envejecen, pierden material y eventualmente explotan como supernovas.
Múltiples telescopios confirman el impacto del compañero
Combinando datos del Hubble con observaciones del Observatorio Fred Lawrence Whipple y el Observatorio Roque de Los Muchachos, el equipo identificó patrones repetidos en el comportamiento de Betelgeuse. Estos patrones proporcionaron una fuerte evidencia de la estrella compañera de la que se sospechaba desde hace mucho tiempo y revelaron cómo afecta la atmósfera exterior de la supergigante roja.
Los científicos observaron cambios en el espectro de la estrella, es decir, los colores específicos de la luz producida por diferentes elementos, junto con cambios en el movimiento del gas en la atmósfera exterior. Estos cambios están relacionados con una densa estela formada por la estrella compañera. La estela aparece poco después de que su compañera pasa por delante de Betelgeuse aproximadamente cada seis años, es decir, unos 2.100 días, de acuerdo con predicciones teóricas anteriores.
«Es un poco como un barco que se mueve en el agua. La estrella compañera crea un efecto dominó en la atmósfera de Betelgeuse que podemos ver en los datos», afirma Andrea Dupree, astrónoma del CfA y autora principal del estudio. «Por primera vez, estamos viendo señales directas de esta estela o rastro de gas, lo que confirma que Betelgeuse realmente tiene un compañero oculto que da forma a su apariencia y comportamiento».
Décadas de extraña variabilidad explicadas
Los astrónomos han monitoreado Betelgeuse durante décadas, rastreando los cambios en su brillo y las características de su superficie en un esfuerzo por comprender su comportamiento impredecible. El interés aumentó en 2020 cuando la estrella se atenuó inesperadamente después de lo que se describió como un «estornudo» estelar. Los científicos identificaron dos ciclos principales en la variabilidad de Betelgeuse: un período más corto de 400 días relacionado con pulsaciones dentro de la estrella, y un ciclo mucho más largo que dura alrededor de 2.100 días.
Antes de este descubrimiento, los científicos exploraron muchas explicaciones para los cambios a largo plazo de Betelgeuse. Estos incluían células de convección masivas, nubes de polvo, actividad magnética y la posible influencia de un compañero oculto. Estudios recientes sugirieron que el ciclo más largo se explica mejor por una estrella de baja masa que orbita en lo profundo de la atmósfera de Betelgeuse. Aunque un grupo informó de una posible detección, hasta ahora no había pruebas definitivas.
La estela recién detectada proporciona la prueba más contundente hasta el momento de que una estrella compañera está perturbando activamente la atmósfera de esta supergigante roja.
«La idea de que Betelgeuse tenía un compañero no detectado ha ido ganando popularidad durante los últimos años, pero sin evidencia directa, era una teoría no probada», dijo Dupree. «Con esta nueva evidencia directa, Betelgeuse nos da un asiento de primera fila para observar cómo una estrella gigante cambia con el tiempo. Encontrar la estela de su compañera significa que ahora podemos entender cómo estrellas como ésta evolucionan, arrojan material y eventualmente explotan como supernovas».
Mirando hacia futuras observaciones
Desde la perspectiva de la Tierra, Betelgeuse está eclipsando a su estrella compañera. Los astrónomos están planeando observaciones adicionales cuando la compañera vuelva a ser visible en 2027. Los investigadores dicen que este descubrimiento también podría ayudar a resolver misterios similares que involucran a otras estrellas gigantes y supergigantes.
Las continuas contribuciones del Hubble
El Telescopio Espacial Hubble ha estado funcionando durante más de 30 años y continúa produciendo descubrimientos que profundizan nuestra comprensión del universo. Hubble es un proyecto de colaboración entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, supervisa las operaciones de la misión, con apoyo adicional de Lockheed Martin Space en Denver. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial de Baltimore, gestionado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, gestiona las operaciones científicas del Hubble para la NASA.
