Una caída de temperatura por una mancha en superficie explica por qué Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes del cielo, situada en el hombro de Orión, se oscureció temporalmente.
Desde octubre de 2019 hasta marzo de 2020, Betelgeuse demostró un oscurecimiento misterioso, capturando la atención y la imaginación tanto de los astrónomos como del público. Si bien es una estrella variable que exhibe cambios de luz periódicos y a veces irregulares, esta atenuación fue la más significativa observada en los últimos 50 años. Se volvió más débil en más de 2,5 veces, lo que incluso se puede notar a simple vista en el cielo nocturno. Los astrónomos de todo el mundo han propuesto varios escenarios: fase previa a la explosión de una supernova, oscurecimiento del polvo o cambios en la fotosfera de la estrella.
Un estudio publicado ahora en Nature Communications investigó los espectros de infrarrojo cercano de alta resolución de Betelgeuse obtenidos en el Observatorio Weihai de la Universidad de Shandong el 31 de enero, 19 de marzo, 4 de abril y 6 de abril de 2020, cubriendo las fases de atenuación y post-atenuación.
«Aprovechando nuestra ventaja en el análisis espectroscópico, nuestro objetivo es comprender la posible causa del misterioso oscurecimiento de Betelgeuse», dijo en un comunicado el profesor Zhao Gang, de los obsrvatorios astrónomicos nacionales de China (NAOC) y autor correspondiente de este estudio.
Con este fin, el equipo desarrolló una técnica especial para determinar las temperaturas efectivas de las supergigantes rojas.
«Nuestro método se basa en la medición de líneas moleculares de óxido de titanio (TiO) y cianuro (CN) en espectros estelares. Cuanto más fría está una estrella, más pueden formarse y sobrevivir estas moléculas en su atmósfera y las líneas moleculares son más fuertes en el espectro estelar. En una atmósfera más caliente, estas moléculas se disocian fácilmente y no sobreviven», dijo la doctora Sofya Alexeeva, primera autora de este estudio.
«Hemos encontrado que en el mínimo de su luminosidad, la temperatura efectiva de Betelgeuse el 31 de enero de 2020, era de 3476 Kelvins. Sin embargo, después de que recuperó su brillo, el 6 de abril de 2020, la temperatura efectiva fue de 3646 Kelvins. El cambio de la temperatura efectiva en 170 K es suficiente para explicar este misterioso oscurecimiento», dijo Alexeeva.
¿Qué podría provocar una caída de temperatura de 170 K? Podría ser causado por una gran mancha estelar oscura en la superficie de Betelgeuse. La presencia de manchas en las supergigantes rojas es un fenómeno bien conocido. Estos puntos son probablemente una consecuencia de los flujos convectivos o de las células convectivas frías, que se cree que están presentes en este tipo de estrellas.
«Nuestros hallazgos ofrecen información sobre la naturaleza de las estrellas supergigantes rojas, los principales contribuyentes al enriquecimiento de elementos pesados en el Universo», dijo el profesor Zhao Gang.
