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miércoles, diciembre 7, 2022
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Misterioso ‘Oscurecimiento’ de Betelgeuse pudo ser causado por un agujero negro errante

A finales de 2019, la estrella Betelgeuse se atenuó en un 60 %. Si bien es imposible decir con certeza exactamente qué lo causó, una nueva investigación sugiere que un compañero deambulante puede haber jugado un papel. Al balancearse cerca de la estrella gigante, el intruso pudo haber levantado un bulto de marea, causando que la superficie de Betelgeuse se oscureciera. Si bien este escenario no puede explicar la cantidad total de oscurecimiento observado, puede haber desencadenado otros efectos en la estrella que empeoraron el problema, proponen los investigadores en un nuevo artículo.

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Betelgeuse es una de las estrellas más fácilmente reconocibles en el cielo. Puedes verlo como el hombro rojo brillante de Orión y suele ser la décima estrella más brillante del cielo. Si tuviera que colocar la supergigante roja en nuestro sistema solar, engulliría todos los planetas rocosos internos y se extendería desde el sol hasta el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.

Estas imágenes, tomadas con el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, muestran la superficie de la estrella supergigante roja Betelgeuse durante su oscurecimiento sin precedentes, que ocurrió a finales de 2019 y principios de 2020. La imagen del extremo izquierdo, tomada en enero 2019, muestra la estrella con su brillo normal, mientras que las imágenes restantes, de diciembre de 2019, enero de 2020 y marzo de 2020, se tomaron todas cuando el brillo de la estrella había disminuido notablemente, especialmente en su región sur. El brillo volvió a la normalidad en abril de 2020. (Crédito de la imagen: ESO/M. Montargès et al.)
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Betelgeuse está casi lista para morir. Es inmenso porque dejó de fusionar hidrógeno en su núcleo hace mucho tiempo y cambió a fusionar helio. Alrededor de ese núcleo hay una capa de hidrógeno en llamas. Con la intensidad de las reacciones de fusión dentro y alrededor del núcleo, las energías empujan las capas exteriores de la atmósfera hacia afuera, obligando a la estrella a expandirse.

Las supergigantes rojas como Betelgeuse se encuentran entre las estrellas más grandes del universo por volumen. También son increíblemente brillantes. Con su gran área de superficie, pueden bombear enormes cantidades de luz a pesar de ser relativamente fríos.

Entonces, naturalmente, los astrónomos se sorprendieron mucho a fines de 2019, cuando Betelgeuse comenzó a atenuarse sin razón aparente. La atenuación continuó a principios de 2020 y, en su punto más bajo, el brillo absoluto de Betelgeuse se redujo en aproximadamente un 60 %. Al igual que al azar, el oscurecimiento se detuvo en febrero de 2020 y la estrella comenzó a brillar nuevamente, y ahora ha alcanzado sus niveles normales de intensidad.

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Los astrónomos tienen registros de Betelgeuse que se remontan a medio siglo, y en esos registros no pudieron encontrar ningún precedente para el evento de 2019. Entonces, lo que sea que causó el «Gran Oscurecimiento», como se le llamó, debe haber sido verdaderamente extraordinario.

Oscurecimiento por gravedad


Lo que sea que haya causado el oscurecimiento también debe haber venido de una situación fuera de la propia estrella, en lugar de deberse a algún cambio fundamental en las operaciones internas de Betelgeuse. Esto se debe a que los cambios en las reacciones de fusión no se detienen y comienzan en unos pocos meses. Simplemente hay demasiada masa en el núcleo, y las energías liberadas por las reacciones de fusión son simplemente demasiado altas para soportar ese tipo de cambios rápidos.

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Los astrónomos han propuesto muchas posibilidades, incluidos los estallidos estelares o los gigantescos cúmulos de polvo en órbita. Una posibilidad es que la forma de la atmósfera exterior de Betelgeuse haya cambiado, provocando un cambio en el brillo. El brillo de la atmósfera de una estrella depende crucialmente de qué tan lejos esté la capa más externa del núcleo nuclear (y cualquier capa circundante) en el centro. Eso es porque las estrellas no son cuerpos sólidos, sino bolas gigantes de gas. Las estrellas se mantienen unidas por el peso de su propia gravedad, pero esa fuerza es contrarrestada por las (literalmente) energías explosivas liberadas en sus núcleos.

Entonces, la superficie de una estrella siempre está equilibrada entre estas dos fuerzas. El lugar donde se encuentra ese punto de equilibrio determina la temperatura de la estrella, y su temperatura determina su brillo.

Los astrónomos pueden ver los efectos de esto cuando las estrellas giran demasiado rápido. Cuando lo hacen, la fuerza de rotación sobresale de sus ecuadores en relación con sus polos. Eso hace que el ecuador de la estrella esté más alejado del núcleo, lo que reduce las temperaturas y, a su vez, el brillo. Este tipo de «oscurecimiento por gravedad» hace que algunas estrellas parezcan más brillantes en sus polos que alrededor de sus centros.

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Un vecino rebelde

Betelgeuse no está girando lo suficientemente rápido como para que esto sea una fuente del problema, pero otras cosas además de la rotación pueden generar protuberancias en el costado de una estrella. Si un visitante aleatorio, como un pequeño agujero negro, se acercara demasiado a la estrella, podría generar mareas en la superficie exactamente de la misma manera que la luna genera mareas en la Tierra.

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Con la protuberancia de la marea en su lugar, el ecuador se atenuaría, junto con la apariencia general de la estrella. Sin embargo, una vez que el visitante se fue, Betelgeuse podría volver a la normalidad, con todas las partes de su atmósfera en los lugares correctos, y reanudar su copiosa emisión de radiación habitual.

Un equipo de astrónomos investigó este escenario y su trabajo se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Después de investigar algunas opciones para la masa y la velocidad de un visitante desconocido y oculto que se balanceaba brevemente en el sistema Betelgeuse, los astrónomos concluyeron que este escenario no podía explicar el 60% total de atenuación.

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Sin embargo, el paso del visitante pudo haber provocado otros efectos, como un fuerte estallido estelar. Combinado con el oscurecimiento por gravedad causado por los efectos de las mareas, una gran cantidad de material eyectado podría haber oscurecido brevemente nuestra vista de Betelgeuse, con el efecto total explicando el Gran Atenuamiento.

Es posible que los astrónomos nunca comprendan completamente qué le sucedió a Betelgeuse a fines de 2019. Después de todo, sucedió solo una vez en todos nuestros registros de la famosa estrella. Otras observaciones, tanto de Betelgeuse como de otras supergigantes rojas similares, pueden revelar una respuesta. Si bien la combinación del oscurecimiento de la gravedad a partir de una protuberancia de marea provocada por un encuentro cercano con un agujero negro y la consiguiente erupción del material envolvente puede parecer exagerada, con evidencia limitada, solo podemos inventar las mejores historias posibles.

Con información de Space.com

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Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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