Betelgeuse non è sola

Grazie a nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA, un gruppo di astronomi ha ricostruito l'influenza esercitata da una stella compagna, recentemente identificata e battezzata Siwarha, sul gas che avvolge Betelgeuse. La ricerca, guidata dagli scienziati del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), ha individuato una scia di gas denso che attraversa l'immensa atmosfera della supergigante rossa, offrendo una spiegazione concreta ai cambiamenti anomali osservati negli ultimi anni nella sua luminosità e nella sua struttura esterna.

I risultati dello studio sono stati presentati al 247° meeting dell'American Astronomical Society. L'articolo è stato accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal ed è già disponibile sul server di preprint arXiv.

Otto anni di osservazioni. La scia lasciata da Siwarha è emersa da un'analisi delle variazioni di luce di Betelgeuse, monitorate per quasi otto anni. Questi cambiamenti periodici rivelano l'effetto della stella compagna, fino a poco tempo fa solo ipotizzata, mentre attraversa le regioni esterne dell'atmosfera della supergigante.

La scoperta contribuisce a risolvere uno dei misteri legati a Betelgeuse e apre nuove prospettive per comprendere il comportamento e l'evoluzione delle stelle massicce nelle fasi finali della loro vita.

Un laboratorio stellare. Betelgeuse si trova a circa 650 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Orione. È una supergigante rossa di dimensioni colossali: al suo interno potrebbero entrare oltre 400 milioni di Soli. Proprio la combinazione di grandezza e relativa vicinanza la rende una delle poche stelle la cui superficie e atmosfera possono essere osservate direttamente, trasformandola in un laboratorio naturale per studiare come le stelle giganti invecchiano, perdono massa e, infine, esplodono come supernovae.

Utilizzando Hubble insieme ai telescopi terrestri del Fred Lawrence Whipple Observatory e del Roque de Los Muchachos Observatory, il team ha individuato un insieme coerente di variazioni che costituiscono una prova dell'esistenza della compagna e del suo impatto sull'atmosfera esterna della stella.

Come funziona. «È un po' come una barca che si muove nell'acqua», spiega Andrea Dupree, astronoma del CfA e autrice principale dello studio.

«La stella compagna genera un'onda nell'atmosfera di Betelgeuse che oggi possiamo osservare direttamente nei dati. Per la prima volta vediamo segni chiari di questa scia di gas, la prova che Betelgeuse possiede davvero una compagna nascosta che ne modella aspetto e comportamento».

Per decenni, gli astronomi hanno cercato di comprendere le irregolarità nella luminosità e nella superficie della stella. L'interesse è esploso nel 2020, quando Betelgeuse si è improvvisamente affievolita, un evento che ha fatto il giro del mondo scientifico.

Due cicli, un solo responsabile. In particolare, hanno incuriosito due distinti cicli di variazione: uno più breve, di circa 400 giorni, oggi attribuito a pulsazioni interne della stella, e un secondo periodo più lungo, di 2.100 giorni, rimasto a lungo senza spiegazione definitiva.

Nel tempo, sono state avanzate numerose ipotesi: gigantesche celle convettive, nubi di polvere, attività magnetica e, infine, la presenza di una compagna stellare di piccola massa. Studi recenti avevano indicato quest'ultima come la spiegazione più plausibile, ma mancavano prove osservative dirette. Ora, quella prova è finalmente arrivata.

Una finestra sull'evoluzione delle stelle giganti. «L'idea di una compagna non rilevata ha preso piede negli ultimi anni, ma restava una teoria», sottolinea Dupree. «Con questa evidenza diretta, Betelgeuse ci offre un posto in prima fila per osservare come una stella gigante cambia nel tempo. Individuare la scia della compagna ci permette di capire meglio come queste stelle perdono massa e si avviano verso l'esplosione finale come supernova».

Attualmente, dal nostro punto di vista, Betelgeuse sta eclissando la sua compagna. Gli astronomi stanno già pianificando nuove osservazioni in vista della prossima riapparizione di Siwarha, prevista per il 2027. Una scoperta che potrebbe aiutare a chiarire fenomeni simili osservati anche in altre stelle giganti e supergiganti della nostra galassia.