Leyenda: La superficie de Betelgeuse en infrarrojo cercano a 1,64 micras de longitud de onda, obtenida con el interferómetro IOTA (Arizona). Crédito: Copyright 2010 Haubois / Perrin (LESIA, Observatoire de Paris)
Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido una imagen sin precedentes de la superficie de la supergigante roja Betelgeuse, en la constelación de Orión. La imagen revela la presencia de dos puntos brillantes gigantes, que cubren una gran fracción de la superficie. Su tamaño es equivalente a la distancia Tierra-Sol. Esta observación proporciona la primera indicación fuerte y directa de la presencia del fenómeno de convección, el transporte de calor por movimiento de materia, en una estrella que no sea el Sol. Este resultado proporciona una mejor comprensión de la estructura y evolución de las supergigantes.
Betelgeuse es una supergigante roja ubicada en la constelación de Orión, y es bastante diferente de nuestro Sol. Primero, es una gran estrella. Si fuera el centro de nuestro Sistema Solar, se extendería a la órbita de Júpiter. A 600 veces más grande que nuestro Sol, irradia aproximadamente 100,000 veces más energía. Además, con una edad de solo unos pocos millones de años, la estrella de Betelgeuse ya está llegando al final de su vida y pronto está condenada a explotar como una supernova. Cuando lo hace, la supernova debe verse fácilmente desde la Tierra, incluso a plena luz del día.
Pero ahora sabemos que Betelgeuse tiene algunas similitudes con el Sol, ya que también tiene manchas solares. La superficie tiene puntos brillantes y oscuros, que en realidad son regiones que son puntos fríos y calientes en la estrella. Las manchas aparecen debido a la convección, es decir, el transporte de calor por corrientes de materia. Este fenómeno se observa todos los días en agua hirviendo. En la superficie del Sol, estos puntos son bastante conocidos y visibles. Sin embargo, no es el caso en absoluto para otras estrellas y en particular supergigantes. El tamaño, las características físicas y la vida útil de estas estructuras dinámicas siguen siendo desconocidas.
Betelgeuse es un buen objetivo para la interferometría porque su tamaño y brillo lo hacen más fácil de observar. Utilizando simultáneamente los tres telescopios del interferómetro de matriz de telescopio óptico infrarrojo (IOTA) en el monte Hopkins en Arizona (desde que se retiraron) y el Observatorio de París (LESIA), los astrónomos pudieron obtener numerosas mediciones de alta precisión. Esto permitió reconstruir una imagen de la superficie de la estrella gracias a dos algoritmos y programas de computadora.
Dos algoritmos diferentes dieron la misma imagen. Uno fue creado por Eric Thiebaut del Centro de Investigación Astronómica de Lyon (CRAL) y el otro fue desarrollado por Laurent Mugnier y Serge Meimon de ONERA. La imagen final revela la superficie de la estrella con detalles nunca antes vistos. Dos puntos brillantes aparecen claramente al lado del centro de la estrella.
El análisis del brillo de los puntos muestra una variación de 500 grados en comparación con la temperatura promedio de la estrella (3.600 Kelvin). La mayor de las dos estructuras tiene una dimensión equivalente.
al cuarto del diámetro de la estrella (o una y media la distancia Tierra-Sol). Esto marca una clara diferencia con el Sol, donde las células de convección son mucho más finas y alcanzan apenas 1/20 del radio solar (unos pocos radios de la Tierra). Estas características son compatibles con la idea de puntos luminosos producidos por convección. Estos resultados constituyen una primera indicación fuerte y directa de la presencia de convección en la superficie de una estrella que no sea el Sol.
La convección podría desempeñar un papel importante en la explicación del fenómeno de pérdida de masa y en la gigantesca columna de gas que es expulsada de Betelgeuse. Este último ha sido descubierto por un equipo dirigido por Pierre Kervella del Observatorio de París (lea nuestro artículo sobre este descubrimiento). Las celdas de convección están potencialmente en el origen de las eyecciones de gas caliente.
Los astrónomos dicen que este nuevo descubrimiento proporciona nuevas ideas sobre las estrellas supergigantes, abriendo un nuevo campo de investigación.
Fuentes: Resumen: arXiv, Documento: “Imágenes de la superficie manchada de Betelgeuse en la banda H”, 2009, A&A, 508, 923 ″. Observatorio de Paris
