Ventana al Espacio (CXXXV)

El núcleo de la galaxia M51, desde el telescopio Hubble.

Betelgeuse, ¿qué te ha pasado?

Hace unos meses, saltó la noticia de que la estrella Betelgeuse había empezado a perder brillo, con una verdadera caída en picado en este sentido. A partir de aquí se empezaron a lanzar las especulaciones: ¿acabaría explotando? ¿Se convertiría en supernova? ¿Suponía un riesgo para nosotros? ¿Qué ocurriría después? Ahora que ha pasado el tiempo y que todo ha vuelto a la normalidad, todo lo que se puede, ya podemos aventurar cosas sobre las razones de esta reducción de su luminosidad y su vuelta al nivel primitivo.

Antes de meternos en harina, conozcámosla mejor. Betelgeuse es una de las muchas estrellas visibles a simple vista siendo, de hecho, una de las más luminosas. Forma parte de la famosísima constelación de Orión, de hecho su otra nomenclatura es a Orionis, y si queréis localizarla en su sitio correcto, está en la esquina superior izquierda de la constelación. Sólo tenéis que localizar el célebre cinturón y luego subir y moverse un poco a la izquierda. La estrella es conocida desde tiempos antiguos, y su nombre proviene del árabe, que significa “la axila que está en el centro”. Fue ya en tiempos más recientes que sabemos qué es Betelgeuse en realidad. Es una estrella que se encuentra en las últimas etapas de su vida, dejando ya muy atrás su secuencia principal, agotando el combustible de hidrógeno, pasando a fusionar helio y componentes cada vez más pesados. El resultado de pasar de la secuencia principal a su estado actual se llama, en este caso, gigante roja, en el que la estrella se hincha como un globo pasando a tener de decenas a cientos de veces el tamaño previo y, en caso de haber tenido planetas, los acabó engullendo. Si sabemos qué es en

realidad Betelgeuse es gracias al diagrama que desarrollaron, por separado, los astrónomos Ejnar Hertzsprueng y Henry Russell. Pero no solo se trataba de una gigante roja, se trata de una estrella SUPER gigante roja. Estrellas las hay de todos los tamaños. De hecho, nuestro Sol es una enana amarilla, pero también hay enanas rojas o blancas, estrellas más grandes que pueden ser amarillas, naranjas, rojas e incluso azules, y luego están las gigantes y supergigantes. Así, Proxima Centauri es una enana roja muy pequeña, acompañada por las dos estrellas de Alfa Centauri, que son similares al Sol. Sirio A, la más brillante del cielo nocturno, es una estrella blanca de dimensiones considerables, con una masa el doble que la solar, mientras que una de las más grandes que hemos podido medir es VY Canis Majoris, una hipergigante más de 1420 veces mayor que el Sol. No os dejéis engañar, el color indica su temperatura, pero es a la inversa: mientras que una estrella roja es el tipo más frío, las azules son las más calientes con diferencia. Al ser roja, esto hace de Betelgeuse una estrella relativamente fría, y de acuerdo con los tipos espectrales de estrellas, es una supergigante tipo M, con temperaturas que rondan los 3500º C en superficie (el Sol, al ser amarilla tiene una temperatura en superficie de 6000º C). Su masa es de casi 12 veces la solar, y si la encajáramos en el sistema solar, por tamaño, estaría casi a la altura de Júpiter. Se encuentra a unos 700 años luz, o lo que es lo mismo, 220 parsecs.

¿Qué implica que sea una supergigante roja? Eso significa que, durante su secuencia principal, era una estrella masiva y que, como consecuencia de ello, agotó rápidamente su combustible. Según las crónicas de la antigua China, los astrónomos describieron su brillo como amarillento, mientras que tres siglos después, el griego Ptolomeo informó que era rojo. Dado lo que tarda en llegarnos su luz, el proceso de pasar de estrella amarilla a roja sin duda ocurrió hace miles de años. Ahora que es supergigante roja, los astrónomos están convencidos de que, en el futuro, estallará como supernova, y que será sin duda visible desde la Tierra a simple vista, muy probablemente más brillante que la Luna llena. Los cálculos sobre cuándo podría ocurrir la explosión fijan el marco de tiempo entre los 300.000 años y el millón de años, dependiendo de cómo se comporte.

Betelgeuse es una estrella gigantesca, y su relativa cercanía a nosotros permite algo que sólo podemos hacer con nuestro Sol: ver qué ocurre en su superficie. De hecho, es la única con la que podemos hacer eso. Primero desde herramientas en Tierra, y luego con los observatorios espaciales, hemos empezado a ver lo que sucede en la superficie de esta inmensa estrella. El primer observatorio espacial en capturar imágenes directas de Betelgeuse fue, sin sorpresas, el telescopio Hubble, en el rango de la luz ultravioleta, allá por 1995. Al mejorar la tecnología, ha sido posible mejorar las observaciones, tanto desde aquí abajo como desde allí arriba, viendo nada menos que las células de convección en su superficie, naturalmente a un tamaño colosal. Medidas de paralaje 

proporcionadas por HIPPARCOS permitieron estimar su radio en 3.6 unidades astronómicas allá por 1993, si bien estudios infrarrojos han mostrado que, en el 2009, su radio había disminuido un 15%. Otras observaciones han contemplado eyecciones de materia extendiéndose hasta 30 unidades astronómicas de la estrella. Que Betelgeuse expulse material en semejantes proporciones ha provocando la formación de un disco estelar a su alrededor, así como varias burbujas. Lo llamativo de verdad es que la atmósfera de la estrella parece estar dividida en hasta seis capas, cuya identificación no ha dado resultados. Para colmo de males, estas capas encima son asimétricas. Una está formada por polvo, y dos por monóxido de carbono. Nadie sabe qué pintan ahí, pero se sabe que se extienden hasta 40 unidades astronómicas de la estrella.

Llegados a este punto, ¿qué le ha pasado a Betelgeuse? La noticia saltaba el 8 de diciembre del año pasado: desde octubre, la estrella estaba perdiendo brillo a un ritmo nunca visto, desconcertante. Normalmente, la magnitud aparente de la estrella (que es la luminosidad tal y como la vemos desde aquí abajo) es de +0.5. En el momento del primer informe, había caído a +1.12; para el 20 de enero, ya estaba en +1.49, para alcanzar el 13 de febrero un mínimo de luminosidad de +1.61. Todo esto generó muchas especulaciones, y llevó a solicitar tiempo de observación en los telescopios en funcionamiento. Por ejemplo, Chandra no registró emisiones de rayos X procedentes de la estrella, mientras que desde el observatorio VLT del ESO, 

(Fuente: ESO/M. Montargès et al.)

situado en Cerro Paranal, Chile, se pudo contemplar un gran cambio en la forma y en la luminosidad de la estrella, pasando de ser casi esférica a casi un aspecto de huevo. La teoría más plausible que se barajó durante este tiempo es que la estrella estaba a punto de explotar como supernova, aunque las cabezas más frías acabaron prevaleciendo. Betelgeuse permaneció aproximadamente en ese nivel de brillo, hasta que de repente empezó a aumentar de nuevo. Así, para el 31 de marzo, su brillo había regresado al +1.08, para finales de abril alcanzar y superar los +0.5. ¿Por qué?

(Fuente: AAVSO)

Hay que tener en cuenta otro aspecto de Betelgeuse que no hemos mencionado: es una estrella variable. Las estrellas variables, como esto implica, sufren cambios en su brillo, subidas y bajadas que, en el caso de las denominadas Cefeidas, es tan regular que son usadas para los cálculos de distancias cósmicas. Otras varían su brillo con mayor o menor irregularidad. Betelgeuse es, por todo lo que se ha observado, solo regular a medias, con variaciones en su magnitud aparente de 0.0 a +1.6. Como estos cambios no son regulares, es difícil fijar una cronología, pero el cálculo más aceptado entre fases de brillo pasa cada 2335 días, si bien otros estudios ponen un periodo principal de unos 400 días y uno secundario de 2100. La razón está en un fenómeno llamado pulsaciones radiales, cambios en el brillo evidenciados en los espectros como desplazamientos Doppler que indican, por lo general, cambios en la velocidad radial, indicando fluctuaciones en el tamaño. Pero no deja de ser curioso que, mientras en la luz visible el nivel de brillo se desplomaba, en luz infrarroja la luminosidad no cambió.

Y después de todo esto, ¿qué ha pasado en realidad? Sigue siendo difícil saberlo, pero todo pinta a que la cosa parece haber sido provocado por una nube de grueso polvo que ha bloqueado su luz, pero no es más que especulación. Hubieran hecho falta observaciones infrarrojas, y en este momento nuestros activos en ese sentido escasean. Para cuando se lance el telescopio James Webb, tal vez el año que viene, ya será tarde.

Esperemos que esto nos haya servido de lección, al menos la próxima vez no nos pillará de sorpresa.