Descubren un compañero oculto de Betelgeuse que impacta su atmósfera

Un equipo de astrónomos, liderado por investigadores del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), anunció que el famoso gigante rojo Betelgeuse tiene un compañero estelar oculto que está moldeando su atmósfera. Este descubrimiento se realizó a partir de casi ocho años de observaciones del Telescopio Espacial Hubble y otros observatorios terrestres, que revelaron un rastro de gas denso generado por el compañero, denominado Siwarha, mientras se mueve a través de las capas externas de Betelgeuse.

Los hallazgos fueron presentados en una conferencia de prensa durante la 247ª reunión de la American Astronomical Society en Phoenix y han sido aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal.

Ocho años de observaciones revelan un rastro estelar

Los investigadores identificaron la influencia de Siwarha al medir cambios sutiles en la luz de Betelgeuse durante casi ocho años. Estas observaciones a largo plazo confirmaron la existencia de un compañero estelar que había sido sospechado anteriormente. A medida que el compañero se desplaza por las capas externas de Betelgeuse, interfiere con el gas circundante, produciendo un rastro de material más denso.

Este descubrimiento resuelve uno de los enigmas más persistentes sobre Betelgeuse. Al confirmar la presencia del compañero, los astrónomos pueden explicar mejor cómo se comporta y cambia la estrella con el tiempo. Además, ofrece valiosa información sobre las etapas finales de evolución de otras estrellas masivas que se acercan al final de su vida.

Betelgeuse se encuentra a unos 650 años luz de la Tierra en la constelación de Orion. Es un supergigante rojo de tamaño extraordinario, lo suficientemente grande como para contener más de 400 millones de soles. Debido a su enorme tamaño y su proximidad a la Tierra, Betelgeuse es una de las pocas estrellas cuya superficie y atmósfera circundante pueden ser estudiadas directamente, convirtiéndola en un objetivo clave para entender cómo las estrellas gigantes envejecen, pierden material y eventualmente explotan como supernovas.

Múltiples telescopios confirman el impacto del compañero

Al combinar datos de Hubble con observaciones del Fred Lawrence Whipple Observatory y el Roque de Los Muchachos Observatory, el equipo identificó patrones repetitivos en el comportamiento de Betelgeuse. Estos patrones proporcionaron evidencia sólida del compañero estelar y revelaron cómo afecta la atmósfera externa del supergigante rojo.

Los científicos observaron cambios en el espectro de la estrella, lo que significa los colores específicos de luz producidos por diferentes elementos, junto con desplazamientos en el movimiento del gas en la atmósfera externa. Estos cambios están relacionados con el denso rastro formado por el compañero estelar. El rastro aparece poco después de que el compañero pasa frente a Betelgeuse aproximadamente cada seis años, o alrededor de 2,100 días, en concordancia con predicciones teóricas anteriores.

"Es un poco como un barco moviéndose a través del agua. La estrella compañera crea un efecto de ondulación en la atmósfera de Betelgeuse que podemos ver en los datos", afirmó Andrea Dupree, astrónoma del CfA y autora principal del estudio. "Por primera vez, estamos viendo señales directas de este rastro, confirmando que Betelgeuse realmente tiene un compañero oculto que moldea su apariencia y comportamiento".

Décadas de extraña variabilidad explicadas

Los astrónomos han monitoreado Betelgeuse durante décadas, rastreando cambios en su brillo y características superficiales para entender su comportamiento impredecible. El interés aumentó en 2020 cuando la estrella se oscureció inesperadamente tras 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 vinculado a pulsaciones dentro de la estrella y un ciclo mucho más largo que dura aproximadamente 2,100 días.

Antes de este descubrimiento, los científicos exploraron muchas explicaciones para los cambios a largo plazo de Betelgeuse. Estas incluyeron enormes celdas de convección, nubes de polvo, actividad magnética y la posible influencia de un compañero oculto. Estudios recientes sugirieron que el ciclo más largo se explicaba mejor por una estrella de baja masa que orbita profundamente dentro de la atmósfera de Betelgeuse. Aunque un grupo informó sobre una posible detección, no hubo evidencia definitiva hasta ahora.

El rastro recién detectado proporciona la prueba más sólida hasta la fecha de que una estrella compañera está perturbando activamente la atmósfera de este supergigante rojo.

"La idea de que Betelgeuse tenía un compañero no detectado ha ganado popularidad en los últimos años, pero sin evidencia directa, era una teoría no probada", dijo Dupree. "Con esta nueva evidencia directa, Betelgeuse nos ofrece un asiento en primera fila para observar cómo una estrella gigante cambia con el tiempo. Encontrar el rastro de su compañero significa que ahora podemos entender cómo evolucionan estrellas como esta, pierden material y eventualmente explotan como supernovas".

Mirando hacia futuras observaciones

Desde la perspectiva de la Tierra, Betelgeuse está actualmente eclipsando a su estrella compañera. Los astrónomos planean observaciones adicionales cuando el compañero vuelva a ser visible en 2027. Los investigadores afirman que este descubrimiento también podría ayudar a resolver misterios similares relacionados con otras estrellas gigantes y supergigantes.

Las contribuciones continuas de Hubble

El Telescopio Espacial Hubble ha estado en funcionamiento durante más de 30 años y sigue produciendo descubrimientos que profundizan nuestra comprensión del universo. Hubble es un proyecto colaborativo entre NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de NASA en Greenbelt, Maryland, supervisa las operaciones de la misión, con apoyo adicional de Lockheed Martin Space en Denver. El Space Telescope Science Institute en Baltimore, operado por la Association of Universities for Research in Astronomy, gestiona las operaciones científicas de Hubble para NASA.