La salvaje superficie de Betelgeuse resulta desconcertante para nuestros telescopios: ScienceAlert

Hay algo extraño en la estrella moribunda Betelgeuse.

Sí, estaba todo el asunto de los estornudos. Esto se ha resuelto en gran medida por ahora. Pero antes de la gran catástrofe de 2019, los científicos descubrieron algo aún más extraño acerca de la estrella gigante. Las mediciones de radio de su luz cambiante indican que estaba girando rápidamente. 5 kilómetros (3,1 millas) por segundo.

El gran problema con esto es que las estrellas del tipo Betelgeuse, en teoría, deberían tener una velocidad máxima de rotación al menos dos veces menor. Entonces, los astrónomos se preguntan: ¿qué aporta esto?

Bueno, según una nueva investigación, estos pueden haber sido garabatos antiguos y engañosos. Un equipo dirigido por el astrofísico Jing-Ze Ma del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania descubrió que la superficie en ebullición de Betelgeuse puede ser tan agitada que genera la ilusión de una rotación rápida.

La rotación de las estrellas se mide analizando cuidadosamente las diferencias de luz provenientes de lados opuestos de la estrella. La luz del lado de la estrella que se mueve hacia la vista (somos nosotros) recibe un pequeño empujón que la aplasta hacia el extremo azul del espectro, mientras que la luz del lado que se aleja de nosotros se extiende hacia el extremo rojo.

Los científicos pueden medir la amplitud de este cambio azul-rojo para determinar qué tan rápido gira la estrella. Bueno, al menos una típica estrella tranquila. El problema es que Betelgeuse no se queda quieta. Se encuentra en la etapa de supergigante roja de su vida; Se quedó sin combustible nuclear y creció hasta alcanzar un tamaño enorme, con ebullición convectiva de la superficie.

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Comparación de simulación con datos de ALMA. (Ma et al., ApJL, 2024)

Las burbujas suben de los materiales calientes, se enfrían y luego caen al fondo. Esto también sucede en el Sol, con células de convección del tamaño de Texas, pero el proceso es aún más violento en Betelgeuse, donde las células de convección pueden ser tan grandes como la órbita de la Tierra alrededor del Sol (la axila de Géminis es lo suficientemente grande como para Se extiende hasta la órbita de Júpiter.).

Ma y sus colegas querían saber si esta convección podría proporcionar una explicación alternativa para lo que previamente habíamos interpretado como rotación ultrarrápida en observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), por lo que recurrieron a simulaciones en 3D.

Crearon modelos de estrellas gigantes rojas como Betelgeuse, regidas por convección gigante que no es Alternativamente, los resultados luego se procesan como observaciones compuestas de ALMA.

Sus simulaciones mostraron que enormes células de convección se elevan en un lado de la gigante roja, mientras que otro grupo colapsa y cae hacia adentro en el otro lado. ALMA no tiene la capacidad de identificar estas células como células de convección; En cambio, los datos del telescopio pueden parecer muy similares a la rotación.

De hecho, los investigadores demostraron que en el 90% de las simulaciones, las observaciones realizadas con ALMA parecerían girar a una velocidad de varios kilómetros por segundo.

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Esta no es una evidencia sólida de que Betelgeuse no esté rotando muy rápido, aunque sí muestra que no podemos llegar a una conclusión basada en los datos que tenemos actualmente. Pero se han realizado más observaciones de alta resolución que se están procesando y analizando. Estos deberían darnos más pistas sobre lo que está haciendo la estrella.

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De cualquier manera, los resultados serán interesantes. Si Betelgeuse gira como un vórtice confuso, podría significar que la enorme gigante roja ganó giro al engullir a una estrella compañera más pequeña. Si hubiera girado más silenciosamente, podríamos haber aprendido a proceder con más cautela al interpretar los datos que recopilamos sobre estrellas inestables.

«Hay muchas cosas que todavía no entendemos acerca de las estrellas gigantes en ebullición como Betelgeuse». dice el astrónomo Andrea Chiavasa El Centro Nacional Francés de Investigaciones Científicas.

«¿Cómo funciona realmente? ¿Cómo pierde masa? ¿Qué partículas se pueden formar en sus flujos? ¿Por qué Betelgeuse de repente es menos brillante? Estamos trabajando duro para hacer que nuestras simulaciones por computadora sean cada vez mejores, pero realmente necesitamos los datos sorprendentes de telescopios como ALMA «

La investigación del equipo ha sido publicada en Cartas de revistas astrofísicas.

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