Sappiamo qualcosa in più sull’oscuramento di Betelgeuse

Tra ottobre e aprile Betelgeuse, una delle stelle maggiormente visibili dalla Terra, è stata meno luminosa del solito. Era capitato più volte che avesse cali di luminosità, ma quello osservato a cavallo tra il 2019 e il 2020 è stato maggiore dei precedenti, perciò astronomi e astrofisici si erano domandati se fosse dovuto ai normali cicli vitali della stella o se fosse l’indizio di una nuova fase nella sua evoluzione, e di un’eventuale imminente esplosione. Uno studio pubblicato il 13 agosto sull’Astrophysical Journal spiega che grazie alle osservazioni di Hubble – l’importante telescopio della NASA e dell’ESA in orbita intorno alla Terra – ora si pensa che il calo di luminosità sia stato causato da una “nuvola di polvere” creata dalla stessa Betelgeuse.

Cos’è Betelgeuse
È una stella visibile nella costellazione di Orione, tra le più riconoscibili nel cielo notturno. Si trova a una distanza di circa 700 anni luce dalla Terra: significa che era così come la vediamo ora all’inizio del Trecento. Diversamente dal Sole, che è la stella attorno a cui gira la Terra, Betelgeuse è in una fase piuttosto avanzata del ciclo di vita delle stelle, nonostante sia giovane (in termini astronomici): ha 8,5 milioni di anni contro i 4,6 miliardi di anni del Sole. Però è molto più grande: immaginando di metterla al centro del nostro Sistema solare al posto del Sole, la sua superficie esterna si troverebbe oltre l’orbita di Giove. In altre parole, ha un raggio circa mille volte più grande di quello del Sole. In astronomia le stelle come lei si chiamano supergiganti rosse.

Oltre ad avere un grande volume, Betelgeuse ha una massa molto elevata, circa 20 volte quella del Sole, e per questo motivo potrebbe concludere presto la propria esistenza con una colossale esplosione, cioè diventando una supernova. Se succedesse, dalla Terra vedremmo una luce comparabile a quella della Luna piena. Succederà presto però in termini astronomici: per quello che ne sappiamo anche tra centinaia di anni. A oggi non sappiamo prevedere quando l’esplosione avverrà, né se sia già avvenuta, anche perché non sappiamo cosa faccia una stella prima di diventare una supernova dato che non siamo mai riusciti a osservare bene una stella nelle settimane o nei giorni prima della sua esplosione.

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Cosa abbiamo scoperto sull’oscuramento di Betelgeuse
Fin dal gennaio del 2019 un gruppo di scienziati, guidati dall’astrofisica Andrea Dupree del Center for Astrophysics dell’Università di Harvard, stava usando Hubble per uno studio triennale sulle radiazioni ultraviolette provenienti da Betelgeuse. Lo scopo di queste osservazioni è monitorare cosa succede nella parte più superficiale della stella, che è talmente calda (più di 11.000 °C) da non emettere radiazioni nello spettro visibile.

Secondo l’ipotesi del gruppo di Dupree, il calo di luminosità di Betelgeuse osservato tra ottobre e aprile è stato dovuto a una nuvola di polvere stellare prodotta dalla stessa stella. Già a settembre Hubble aveva rilevato lo spostamento di una grande quantità di materia densa e calda nella parte più superficiale della stella. Dopo essere stata espulsa dall’astro, questa materia, allontanandosi nello Spazio, si sarebbe raffreddata trasformandosi in una nuvola di polvere e smettendo di emettere luce. La nuvola, secondo l’ipotesi degli scienziati, avrebbe coperto circa un quarto della superficie di Betelgeuse rivolta verso la Terra: per questo abbiamo visto la stella meno luminosa del solito. Poi la nuvola si è dispersa e la luminosità della stella è tornata ad aumentare.

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Nel corso della loro “vita” le stelle sono una specie di fabbrica di elementi chimici. La loro continua attività di fusione nucleare, partendo dal solo idrogeno, produce tutti gli elementi della tavola periodica fino al ferro, e quelli più pesanti quando esplode in una supernova. (È per questo che l’astrofisico Carl Sagan diceva che gli esseri umani e ogni altra forma di vita sulla Terra sono fatti di «polvere di stelle»). Tutte le stelle, compreso il Sole, disperdono materia nello Spazio, e il tasso di espulsione di materia di Betelgeuse è 30 milioni di volte maggiore di quello del Sole. In particolare le stelle supergiganti come Betelgeuse espellono nello Spazio masse di elementi pesanti, carbonio ad esempio.

Non sappiamo cosa abbia causato l’enorme espulsione di materia stellare che ha causato l’oscuramento di Betelgeuse, ma Dupree pensa che c’entri con il ciclo di pulsazione della stella. Al momento non è possibile studiare Betelgeuse perché la sua posizione nel cielo è troppo vicina al Sole perché Hubble possa osservarla: potrà tornare a farlo dalla fine del mese o dall’inizio di settembre.

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