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Betelgeuse: the story of a mysterious Star

Betelgeuse: la storia di una stella misteriosa

14 Feb. 2020

Betelgeuse avrebbe potuto rimanere solo una stella tra le stelle. L'8 dicembre 2019, però, una insolita diminuzione di luminosità ha sorpreso gli astronomi di tutto il mondo. Una diminuzione di intensità come questa non era stata misurata da 25 anni. Ordinariamente classificata come la decima stella più luminosa nei nostri cieli, Alpha Orionis è attualmente scesa al diciannovesimo posto! Questo evento peculiare è forse un segno premonitore di un imminente evento di supernova? Ricapitoliamo la storia della celebre stella.

Mappa celeste della costellazione di Orione. Fonte: Stellarium.

La stella delle stelle?

Prima dell'evento di oscuramento del dicembre 2019, Betelgeuse è stata una delle stelle più studiate del nostro cielo. Per più di un secolo, gli astronomi ne sono stati affascinati e l'hanno confrontata con il resto della popolazione stellare della nostra galassia.

L'astronomo John Herschel fu il primo a osservare il comportamento mutevole di questa stella nel 1836. Le fasi alternate e variabili di luminosità furono poi verificate durante il XX secolo, e Betelgeuse entrò a far parte della categoria delle stelle variabili semi-regolari: un tipo di stella che mostra cambiamenti periodici di intensità evidenti e il cui ciclo e ampiezza variano nel tempo. Una caratteristica che spiegheremo più avanti nell'articolo.

Questa supergigante rossa non era originariamente famosa per le sue proprietà variabili, ben note nell'astronomia stellare, ma per il suo diametro angolare. Sebbene Betelgeuse si trovi a una distanza di oltre 400 anni luce, il suo raggio è circa 1000 volte più grande di quello del Sole, il che la rende la stella più grande visibile nel cielo stellato! Un primato mantenuto fino al 1997, quando fu misurato un diametro angolare maggiore sulla stella R Doradus.

Immagine di Betelgeuse scattata da ALMA. La stella è qui confrontata con le dimensioni del Sistema Solare. Crediti:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella

Una stella con un grande diametro angolare è molto interessante se vogliamo osservare dettagli sulla sua superficie. Mentre la maggior parte delle stelle può essere considerata come punti infinitamente piccoli impossibili da vedere con i nostri telescopi, Betelgeuse ha un diametro angolare abbastanza grande da essere percepito con strumenti ottici!

Inoltre, Betelgeuse è stata la prima stella (diversa dal Sole) a ricevere una stima sperimentale del suo diametro lineare, effettuata con il metodo interferometrico recentemente inventato. Per farlo, i fisici Albert Abraham Michelson e Francis Gladheim usarono il telescopio dell'osservatorio di Mount Wilson nel 1921 e ottennero un diametro angolare di 0,047” .

Combinando la luce di diversi telescopi per aumentare la risoluzione angolare nel cielo, questo metodo strumentale è ora utilizzato dai più avanzati osservatori astronomici del mondo, come il VLTI (Cile) e il CHARA (USA).

La popolarità di Alpha Orionis non si basa solo su questo studio pionieristico. Betelgeuse tornò alla ribalta nel 1995 quando il Telescopio Spaziale Hubble rivelò la primissima immagine diretta della superficie di una stella.

Vista della superficie di Betelgeuse catturata dal Telescopio Spaziale Hubble (1995). Crediti: A. Dupree (CfA), R. Gilliland (STScI), FOC, HST, NASA

Negli ultimi anni sono state catturate alcune immagini con strumenti e tecniche più sviluppate. Nel 2017, l'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) ha fornito quella che è ancora l'immagine più nitida di Betelgeuse mai ottenuta.

Un comportamento di oscuramento strano

Il modo in cui Betelgeuse si sta oscurando non si allinea né con le osservazioni raccolte negli ultimi 25 anni né con i modelli teorici più recenti. Finora, gli astronomi hanno notato che queste variazioni di luminosità tra magnitudini 0,0 e +1,3 potrebbero derivare da due fenomeni accoppiati:

  • Il primo avrebbe un ciclo di circa 400 giorni ed è causato dalla pulsazione dell'atmosfera della stella.
  • Il secondo, il cui periodo è molto più lungo – poco più di 5 anni – sarebbe il risultato del movimento di enormi celle convettive sulla superficie di Betelgeuse. Quest'ultima teoria sarà probabilmente testata entro pochi mesi, in risposta al grande interesse mostrato dagli osservatori di tutto il mondo verso il recente cambiamento di stato di Betelgeuse.
Evoluzione della luminosità di Betelgeuse al 10 febbraio 2020. Fonte: @Betelbot

Betelgeuse sta per esplodere?

Il fenomeno catastrofico delle supernove è senza dubbio affascinante per l'umanità per la sua rarità e per lo spettacolo spettacolare che offre. Infatti, le stelle più massicce delle nostre galassie come Betelgeuse dovrebbero terminare la loro vita rilasciando parte della loro materia sotto forma di energia luminosa. Una stella con un'intensità così luminosa potrebbe essere visibile nel cielo diurno per diverse settimane. La supernova del 1504 dal catalogo dell'astronomo francese Charles Messier (M1) sarebbe un esempio storico di una supernova che gli esseri umani sono stati in grado di osservare. Da essa nacque la Nebulosa Granchio.

Immagine infrarossa di Betelgeuse fotografata da un sistema di ottica adattiva al VLT. Mostra la gigantesca struttura di gas circumstellare attorno alla fotosfera (2009). Crediti:
ESO e P. Kervella

Tuttavia, gli astronomi di oggi non sono del tutto convinti che un semplice e progressivo oscuramento della luminosità porterà a un'immediata esplosione di Betelgeuse. Osservare le variazioni di luce provenienti solo dalla superficie non contiene necessariamente tutte le informazioni sul cambiamento che potrebbe verificarsi all'interno del nucleo stellare. Betelgeuse finirà molto probabilmente in una supernova. Anche se attualmente si sta oscurando, gli astronomi faticano ancora a considerare questo cambiamento come un indicatore che possa informare esattamente quando avverrà questa esplosione.

Certamente nessuna ipotesi è del tutto fuori luogo, e sia gli astronomi professionisti che gli amatori dovrebbero essere pronti in qualsiasi momento. Betelgeuse non ha ancora svelato tutti i suoi segreti e potrebbe ancora sorprenderci come ha fatto in passato. Quindi, osservate questa supergigante rossa finché è ancora possibile!

Fotografare Betelgeuse con il telescopio intelligente STELLINA

Betelgeuse è così luminosa nel cielo che può essere osservata in molti modi: a occhio nudo, con un binocolo o un telescopio… Per dare agli utenti di STELLINA la possibilità di monitorare le variazioni di luminosità delle supergiganti rosse, il team di Vaonis ha aggiunto la stella al suo catalogo di oggetti nell'aggiornamento software di febbraio 2020 (MAJ Stellinapp 1.17). Gli utenti sono ora invitati a seguire l'evoluzione della stella nel corso delle settimane o dei mesi, nella speranza di assistere a una supernova eccezionale.

Betelgeuse STELLINA
Betelgeuse catturata dal telescopio intelligente STELLINA nel febbraio 2020