Roma – Betelgeuse è una delle stelle più luminose del cielo notturno e la supergigante rossa più vicina alla Terra. Ha un volume enorme, con un raggio circa 700 volte quello del Sole. Nonostante abbia solo dieci milioni di anni, un’età considerata giovane per gli standard astronomici, è in una fase avanzata della sua vita. Situata nella spalla della costellazione di Orione , Betelgeuse è stata osservata a occhio nudo per millenni , notando che la stella cambia luminosità nel tempo. Gli astronomi hanno stabilito che Betelgeuse ha un periodo principale di variabilità di circa 400 giorni e un periodo secondario più esteso di circa sei anni.
Nel 2019 e nel 2020, la luminosità di Betelgeuse ha subito un forte calo, un evento noto come “Grande Oscuramento”. L’evento ha portato alcuni a credere che la morte di una supernova si stesse rapidamente avvicinando, ma gli scienziati sono riusciti a determinare che l’oscuramento era in realtà causato da una grande nube di polvere espulsa da Betelgeuse.
Utilizzando lo strumento “Alopeke”, finanziato dalla NASA e dalla NSF, installato sul telescopio Gemini North , metà dell’International Gemini Observatory , in parte finanziato dalla National Science Foundation (NSF) statunitense e gestito da NSF NOIRLab, gli astronomi hanno scoperto una stella compagna in un’orbita incredibilmente stretta attorno a Betelgeuse . Questa scoperta risponde alla millenaria domanda sul perché questa famosa stella subisca una variazione periodica di luminosità di circa sei anni e fornisce informazioni sui meccanismi fisici alla base di altre supergiganti rosse variabili. La stella compagna appare blu qui perché, in base all’analisi del team, è probabile che sia una stella di tipo A o B , entrambe di colore bianco-bluastro a causa delle loro alte temperature.
‘Alopeke è finanziato dal programma di ricerca sull’osservazione degli esopianeti della NASA-NSF (NN-EXPLORE).
Il mistero del Grande Oscuramento è stato risolto, ma l’evento ha suscitato un rinnovato interesse nello studio di Betelgeuse, che ha portato a nuove analisi dei dati d’archivio sulla stella. Un’analisi ha portato gli scienziati a proporre che la causa della variabilità di sei anni di Betelgeuse sia la presenza di una stella compagna. Ma quando il telescopio spaziale Hubble e l’ osservatorio a raggi X Chandra hanno cercato questa compagna, non sono state effettuate rilevazioni.
La stella compagna è stata ora rilevata per la prima volta da un team di astrofisici guidato da Steve Howell, ricercatore senior presso il NASA Ames Research Center . Hanno osservato Betelgeuse utilizzando uno speckle imager chiamato ‘Alopeke ‘. ‘Alopeke, che significa ‘volpe’ in hawaiano, è finanziato dal NASA-NSF Exoplanet Observational Research Program (NN-EXPLORE) ed è montato sul telescopio Gemini North , metà dell’International Gemini Observatory , finanziato in parte dalla US National Science Foundation e gestito da NSF NOIRLab.
Lo speckle imaging è una tecnica di imaging astronomico che utilizza tempi di esposizione molto brevi per congelare le distorsioni nelle immagini causate dall’atmosfera terrestre. Questa tecnica consente un’elevata risoluzione che, combinata con la capacità di raccolta della luce dello specchio da 8,1 metri di Gemini North, ha permesso di rilevare direttamente la debole compagna di Betelgeuse.
L’analisi della luce della stella compagna ha permesso a Howell e al suo team di determinarne le caratteristiche. Hanno scoperto che è sei magnitudini più debole di Betelgeuse nella gamma di lunghezze d’onda ottiche, ha una massa stimata di circa 1,5 volte quella del Sole e sembra essere una stella di pre-sequenza principale di tipo A o B , ovvero una stella calda, giovane, di colore bianco-blu che non ha ancora iniziato a bruciare idrogeno nel suo nucleo.
La compagna si trova a una distanza relativamente ravvicinata dalla superficie di Betelgeuse, circa quattro volte la distanza tra la Terra e il Sole. Questa scoperta è la prima volta che una compagna stellare vicina viene individuata in orbita attorno a una stella supergigante. Ancora più impressionante: la compagna orbita ben all’interno dell’atmosfera esterna estesa di Betelgeuse, a dimostrazione delle incredibili capacità risolutive di ‘Alopeke’.
“La capacità di Gemini North di ottenere elevate risoluzioni angolari e contrasti netti ha permesso di rilevare direttamente la compagna di Betelgeuse”, afferma Howell. Inoltre, spiega che “Alopeke ha fatto ciò che nessun altro telescopio aveva fatto prima: gli articoli che prevedevano la compagna di Betelgeuse ritenevano che nessuno sarebbe mai stato in grado di catturarne l’immagine”.
Questa scoperta fornisce un quadro più chiaro della vita e della futura morte di questa supergigante rossa. Betelgeuse e la sua stella compagna sono probabilmente nate contemporaneamente. Tuttavia, la stella compagna avrà una durata di vita più breve a causa delle forti forze mareali che la faranno precipitare a spirale verso Betelgeuse e la porteranno alla sua fine, che gli scienziati stimano avverrà entro i prossimi 10.000 anni.
La scoperta contribuisce anche a spiegare perché stelle supergiganti rosse simili potrebbero subire variazioni periodiche di luminosità nell’arco di molti anni. Howell condivide la sua speranza di ulteriori studi in questo campo: “Questa rilevazione si collocava al limite estremo di ciò che si può ottenere con Gemini in termini di imaging ad alta risoluzione angolare, e ha funzionato. Questo apre ora la porta ad altre attività osservative di natura simile”.
Martin Still, direttore del programma NSF per l’Osservatorio Internazionale Gemini, aggiunge: “Le capacità di analisi speckle fornite dall’Osservatorio Internazionale Gemini continuano a essere uno strumento spettacolare, accessibile a tutti gli astronomi per un’ampia gamma di applicazioni astronomiche. Fornire la soluzione al problema di Betelgeuse, che dura da centinaia di anni, rappresenterà un risultato di grande impatto e suggestione”.
Un’altra opportunità per studiare la compagna stellare di Betelgeuse si presenterà nel novembre del 2027, quando tornerà alla sua massima distanza da Betelgeuse, e quindi più facile da individuare. Howell e il suo team non vedono l’ora di osservare Betelgeuse prima e durante questo evento per definire meglio la natura della compagna.(30Science.com)
