La simulación de Betelgeuse recientemente lanzada la muestra como una bola hirviendo y burbujeante

Una nueva simulación desafía la forma en que imaginamos una de las estrellas más famosas del cielo nocturno. Betelgeuse, conocida popularmente como una bola de plasma, es una supergigante roja, la etapa final de la evolución estelar que conduce a una supernova. Sin embargo, esta reciente representación la muestra menos como una esfera perfecta y más como una bola hirviendo y burbujeante, desmintiendo la imagen clásica que muchos tienen de una estrella.

Betelgeuse es enorme comparada con el Sol. Su radio es al menos 640 veces el radio solar, pero podría llegar a un poco más de 1.000 veces; si se colocara en el sistema solar, se extendería más allá de la órbita de Júpiter. En ese volumen cabrían unos cientos de millones de soles, pero tiene una masa de unos 15 soles, lo que sugiere una densidad extremadamente baja en las capas exteriores.

La distancia de Betelgeuse a nosotros es de unos 500 años luz, lo suficientemente cerca en términos cósmicos como para que podamos ver características en su superficie. Estas características podrían sugerir dos cosas: o que la estrella está girando rápidamente o que su superficie está cambiando rápidamente. Ambas son válidas y posibles, pero cada una requiere algo más. Si la rotación es correcta, entonces ese algo extra es canibalismo estelar.

“La mayoría de las estrellas son sólo pequeños puntos de luz en el cielo nocturno. Betelgeuse es tan increíblemente grande y tan cercana que, con los mejores telescopios, es una de las pocas estrellas donde realmente observamos y estudiamos su superficie en ebullición. Todavía se siente un poco como una película de ciencia ficción, como si hubiéramos viajado allí para verla de cerca”, dijo en un comunicado la coautora del estudio Selma de Mink, directora del Instituto Max Planck de Astrofísica. “Y los resultados son muy emocionantes. Si, después de todo, Betelgeuse está girando rápidamente, entonces creemos que debe haber girado después de comerse a una pequeña estrella compañera que la orbitaba”.

La otra interpretación es que la convección –al igual que el agua hirviendo en una olla de pasta– crea burbujas de plasma tan grandes como toda la órbita de la Tierra que suben y bajan extremadamente rápido. La superficie de las supergigantes rojas debería cambiar constantemente, pero en los escenarios simulados, las burbujas necesitan moverse a unos 30 kilómetros (19 millas) por segundo. Las simulaciones sugieren que el escenario del plasma en ebullición puede explicar la aparente rápida rotación de la estrella en aproximadamente el 90 por ciento de los escenarios modelados. Se necesitan más datos para comprender si este es realmente el caso.

Para comprender cómo funciona una bola de plasma como Betelgeuse a nivel cósmico, los datos recopilados por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en 2022 ahora se están analizando para ayudar a proporcionar más claridad. Las simulaciones también permiten predecir observaciones futuras y eso es intrigante. Actualmente, Betelgeuse se está atenuando nuevamente, probablemente uno de sus cambios periódicos de brillo.

«Hay muchas cosas que todavía no entendemos acerca de las gigantescas estrellas en ebullición como Betelgeuse», añadió el coautor Andrea Chiavassa, astrónomo del CNRS. “¿Cómo funciona realmente una bola de plasma como esta en el espacio? ¿Cómo pierden masa? ¿Qué moléculas pueden formarse en sus salidas? ¿Por qué Betelgeuse de repente se volvió menos brillante? Estamos trabajando muy duro para mejorar cada vez más nuestras simulaciones por computadora, pero realmente necesitamos datos increíbles de telescopios como ALMA para responder estas preguntas”.

El artículo que informa los hallazgos se publica en The Astrophysical Journal Letters.