La verità su Betelgeuse, la stella supergigante rossa che esploderà come una spettacolare supernova

Sole, realizzata con il telescopio spaziale Hubble. Chiamata Alpha Orionis, o Betelgeuse, è una stella supergigante rossa che segna la spalla della costellazione invernale di Orione il Cacciatore. L’immagine di Hubble rivela un’enorme atmosfera ultravioletta con un misterioso punto caldo sulla superficie del colosso stellare. L’enorme punto luminoso, più di dieci volte il diametro della Terra, è almeno 2.000 gradi Kelvin più caldo della superficie della stella.

Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA e ESA

Betelgeuse sta avendo un momento. La famosa stella supergigante rossa nella costellazione di Orione si è visibilmente oscurata nelle ultime settimane, portando alcuni a chiedersi se potrebbe essere sul punto di diventare una supernova ed esplodere.

L’ultima supernova visibile fu nel 1987 – la supernova 1987A – che esplose nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della nostra Via Lattea.

E’ probabile che Betelgeuse esploda? Se sì, che aspetto avrebbe? Il “dimming” indica che una potenziale esplosione è vicina? O siamo solo speranzosi … o forse stiamo guardando nel posto sbagliato?

Nonostante tutta l’attenzione sia su Betelguese, quasi certamente non esploderà questa settimana e sarà luminoso come una luna piena per mesi e mesi. Nel frattempo, una nuova ricerca suggerisce che la stella alfa in dissolvenza della costellazione di Orione non è l’unica stella gigante da tenere d’occhio.

Betelguese sta per diventare una supernova?

Questo quasi certamente non accadrà in questo preciso momento … ma potrebbe. Circa mille volte più grande del nostro Sole, Betelguese sta innegabilmente svanendo, ma per gli astronomi non è sorprendente. “Troppo è stato fatto su di esso sia dai media che da alcuni astronomi”, dice Alex Filippenko, un astrofisico e professore di astronomia presso l’Università della California, Berkeley. “Betelgeuse è nota per essere una stella variabile: si accende e si spegne in modo irregolare. Il record a lungo termine mostra una periodicità di luminosità e dissolvenza che è approssimativamente lunga sei anni e un’altra periodicità che è approssimativamente lunga 400 giorni … occasionalmente si uniscono e c’è un punto particolarmente basso”. Questo è quello che sta succedendo ora.

Ci sono anche altri fattori in gioco. “Betelgeuse è anche nota per essere una stella supergigante la cui atmosfera produce polvere di tanto in tanto, che può oscurare la stella anche visivamente”, dice Filippenko. “Tutto questo va avanti da centinaia o migliaia di anni e non c’è motivo di pensare che un’esplosione sia imminente.”

sole, ripresa con il telescopio spaziale Hubble. Betelgeuse è un’enorme stella nella costellazione di Orione. Questa immagine ultravioletta mostra un punto luminoso sulla stella che è 2000 gradi centigradi più caldo del resto della superficie. L’immagine a destra mostra la costellazione di Orione, con Betelgeuse contrassegnata da una croce gialla. È mostrata anche la dimensione della stella rispetto all’orbita terrestre. (Foto di © CORBIS/Corbis via Getty Images)

Corbis via Getty Images

Quindi quando Betelgeuse diventerà supernova?

“Potrebbe essere stasera, non lo nego”, dice Filippenko. “È solo che l’attuale oscuramento non è qualcosa di incredibilmente insolito”. Le stime mettono Betelguese in supernova probabilmente entro i prossimi 100.000 anni, ma questa è solo una migliore ipotesi. “Secondo i modelli più recenti potrebbe richiedere anche mezzo milione di anni”, dice Filippenko. “Tutto dipende da ciò che esattamente la massa della stella è e quanto è già andato attraverso la sua combustione evolutiva, e semplicemente non sappiamo queste cose per.”

rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society nel 2013, mostra la sua atmosfera di Betelguese si estende per cinque volte la dimensione della superficie visiva della stella. Rivela due punti caldi all’interno dell’atmosfera esterna e un debole arco di gas freddo ancora più lontano oltre la superficie radio della stella.

Università di Manchester & e-MERLIN

Se Betelgeuse va supernova cosa si vedrà dalla Terra?

Si dice spesso che Betelgeuse potrebbe essere luminosa come una luna piena per settimane dopo la supernova, ma gli astronomi non lo sanno con certezza. “Pensiamo che Betelgeuse abbia circa 20 masse solari, ma potrebbe essere anche solo 15, e le nostre osservazioni di altre stelle così massicce suggeriscono che se sono fino a circa 15 o 16 masse solari esplodono quando sono nella fase di supergigante rossa”, dice Filippenko. “Questo porta a un’esplosione che rimane circa la stessa luminosità per circa tre mesi prima che inizi a svanire”.

Tuttavia, se la massa di Betelgeuse è effettivamente un po’ ma più – forse 20 o 22 masse solari – allora potrebbe prima perdere gran parte del suo involucro esterno di gas attraverso una serie di violente espulsioni. “Li chiamo ‘rutti cosmici’, e renderebbero la stella significativamente più piccola quando esplode, quindi rimarrebbe luminosa per un tempo più breve”, Filippenko.

Il telescopio spaziale Hubble mostra il residuo in espansione di sei anni luce dell’esplosione di una supernova. Gli astronomi giapponesi e cinesi hanno assistito a questo violento evento quasi 1.000 anni fa, nel 1054. I filamenti arancioni sono i resti della stella e consistono principalmente di idrogeno. La stella di neutroni che gira rapidamente incorporata nel centro della nebulosa è la dinamo che alimenta l’inquietante bagliore bluastro interno della nebulosa. La luce blu proviene da elettroni che turbinano quasi alla velocità della luce intorno alle linee di campo magnetico della stella di neutroni. La stella di neutroni, il nucleo ultra-denso schiacciato della stella esplosa, espelle due fasci di radiazioni che sembrano pulsare 30 volte al secondo a causa della rotazione della stella di neutroni. (Foto della NASA via Getty Images)

NASA via Getty Images

Cosa ci resterebbe dopo che Betelgeuse diventa una supernova?

La spalla sinistra di Orione il cacciatore non ci sarebbe più, anche se chiunque abbia un telescopio – e certamente telescopi spaziali come Hubble e Webb – sarebbe trattato con una vista simile a un residuo di supernova come la Nebulosa Granchio insolitamente luminoso (M1) 6.500 anni luce lontano nella costellazione del Toro. M1 sono i resti di una stella che è andata in supernova nel 1054, un evento registrato dagli astronomi cinesi e giapponesi. “Dipenderà dal fatto che ciò che rimane all’interno è una pulsar attiva, una stella di neutroni che gira molto rapidamente con un forte campo magnetico”, dice Filippenko. “Non tutte le supernove producono stelle di neutroni, e non tutte le stelle di neutroni sono altamente energetiche e filanti e hanno un campo magnetico molto alto”.

La Nebulosa del Granchio ce l’ha; la sua stella di neutroni gira ad una velocità di circa 30 o 33 volte al secondo, con un conseguente flusso di particelle energetiche sparate dalla pulsar. “Questo è ciò che mantiene la Nebulosa del Granchio energizzata, e la rende più luminosa di quanto sarebbe stata altrimenti”, dice Filippenko. “È quello che si chiama una nebulosa a vento di pulsar e non tutti i resti di supernova sarebbero così”. Uno che non lo è è Cassiopea A (Cas A), un residuo di una supernova distante 11.000 anni luce nella costellazione di Cassiopea che si è spenta nel 1680, e la cui stella di neutroni non è molto attiva.

osservazioni da entrambi i telescopi Hubble e Spitzer così come l’Osservatorio Chandra X-ray (ritagliato).

Courtesy NASA/JPL-Caltech

Ci sono altre stelle che potrebbero andare in supernova?

“Non c’è nessuna stella che conosciamo che probabilmente andrà in supernova prima di Betelguese”, dice Filippenko. L’eccezione, spiega, sono le cosiddette supernovae di tipo 1a che possono verificarsi quando due stelle orbitano l’una intorno all’altra, una delle quali è una piccola e fioca nana bianca. “Quando una stella si espande alla fine della sua vita, può scaricare materiale sulla nana bianca e in alcuni casi la sua massa può crescere fino a raggiungere circa 1,4 volte la massa del Sole”, dice Filippenko. In questi casi può verificarsi un’esplosione, anche se gli astronomi attualmente sanno poco sulle nane bianche nella Via Lattea (anche se il satellite Gaia dell’ESA sta cambiando la situazione).

“Betelgeuse è ancora la migliore scommessa per vedere una supernova, certamente in termini di una stella luminosa che qualsiasi persona può guardare in alto e vedere”, dice Filippenko. “Orione è una costellazione abbastanza prominente e chiunque abbia familiarità con essa può guardare la sua spalla sinistra e vedere che la stella è notevolmente più fioca di quanto fosse in passato”.

La ‘nova’ prevista per l’anno 2083

Betelgeuse potrebbe essere la stella conosciuta più vicina che potrebbe “presto” andare in supernova, anche se questo è indovinato a 100.000 anni. Tuttavia, alcuni astronomi ora pensano che ci sia una stella molto più vicina che potrebbe “nova”. Una stella chiamata V Sagittae, distante 7.800 anni luce nella piccola costellazione di Sagitta (appena sotto Cygnus nel famoso asterismo di stelle “Triangolo estivo”) è appena visibile anche in telescopi di medie dimensioni, ma una nuova ricerca suggerisce che potrebbe esplodere intorno all’anno 2083.

Anche se non sarà spettacolare come la supernova di Betelgeuse, quando V Sagittae esploderà potrebbe diventare luminosa come Sirio, attualmente la stella più luminosa visibile nel cielo notturno. Diventerà anche temporaneamente la stella più luminosa della galassia della Via Lattea. “Intorno all’anno 2083, il suo tasso di accrescimento aumenterà in modo catastrofico, riversando massa a tassi incredibilmente alti sulla nana bianca, con questo materiale che esploderà”, dice il professore emerito Bradley E. Schaefer, Dipartimento di Fisica della LSU & Astronomia. “Negli ultimi giorni di questa spirale di morte, tutta la massa della stella compagna cadrà sulla nana bianca, creando un vento super-massiccio dalla stella di fusione, che apparirà luminoso come Sirio, forse anche come Venere.”

centro e Vulpecula in alto a destra tra Albireo all’estrema destra e Altair all’estrema sinistra nel cielo settentrionale estivo L’ammasso Coathanger, Cr399, è in basso al centro La nebulosa Dumbbell, M27, è in alto al centro L’ammasso globulare M71 in Sagitta è al centro, sotto la stella a punta di freccia in Sagitta Questa è una pila di 2 esposizioni di 2 minuti con l’obiettivo Rokinon 85mm a f/2 e Canon 5D MkII a ISO 1600, con un’ulteriore esposizione attraverso il filtro Kenko Softon stratificato per aggiungere i bagliori stellari Preso da Quailway Cottage in Arizona, con il tracker Star Adventurer Mini. (Foto di: VW Pics/Universal Images Group via Getty Images)

Universal Images Group via Getty Images

V Sagittae potrebbe esplodere prima?

L’incertezza della previsione è più o meno 16 anni, quindi potrebbe accadere tra il 2067 e il 2099, molto probabilmente verso la metà di questo intervallo. Promette di essere uno spettacolo meraviglioso. “V Sagittae apparirà sorprendentemente luminoso nel cielo notturno, ha detto Schaefer. “Questo è sostanzialmente più luminoso della nova conosciuta più luminosa di tutti i tempi poco più di un secolo fa … ora le persone di tutto il mondo possono sapere che vedranno una meravigliosa stella ospite brillare come la più luminosa del cielo per un mese o giù di lì”, ha detto Schaefer.

Qual è la ‘kill zone’ per le supernovae? Siamo al sicuro?

Sì, siamo al sicuro. “Non c’è motivo di preoccuparsi che una stella, certamente nessuna stella vicina, vada in supernova e ci danneggi in qualche modo”, dice Filippenko, che concorda sul fatto che la “zona killer” per una supernova è da qualche parte nella regione di 40 o 50 anni luce. Betelgeuse è a circa 650 anni luce dalla Terra. “Se Betelgeuse dovesse esplodere, diventerebbe più o meno luminosa come la luna piena e forse questo potrebbe influenzare un po’ i ritmi circadiani di certi animali, ma certamente non causerebbe un’estinzione”, dice Filippenko. “Non ci sono prove che nessuna delle estinzioni di massa conosciute nella storia della vita sulla Terra sia stata causata da una supernova, quindi chiaramente non è una cosa molto comune”.

Tuttavia, aggiunge che ci potrebbe essere una minaccia dalle radiazioni ad alta energia di una supernova, raggi X e raggi gamma che interagiscono con l’atmosfera terrestre. “Una delle preoccupazioni principali è che lo strato di ozono venga distrutto, il che permetterebbe di far passare molta più radiazione ultravioletta dal sole”, dice Filippenko. “

Siamo ancora affamati di vedere una supernova?

Vi auguro cieli limpidi e occhi aperti.

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