Los latidos de Betelgeuse

Una de las estrellas más brillantes que podemos observar no es precisamente un remanso de tranquilidad. Puede que hayas oído hablar de que Betelgeuse, el hombro de Orión, está variando su brillo y va camino de alcanzar un pico máximo histórico, que acabará explotando a corto plazo como una enorme supernova, e incluso que puede que corramos algún tipo de peligro por su cercanía a nosotros… Pero empecemos por el principio, porque a mucha gente estos términos le sonarán a chino. Orión es una de las constelaciones más llamativas y estos días de invierno aparece en el cielo por el este al comienzo de la noche. Todo el mundo ha contemplado, aún sin saberlo, las estrellas que conforman su cinturón, esos tres astros perfectamente alineados que, incluso desde ciudad, llaman poderosamente la atención: no hay más que levantar la vista y mirar hacia el sur en estas gélidas noches invernales. Las estrellas de la constelación se disponen alrededor de este cinturón, de manera que podemos imaginar a Orión, el cazador, con sus pies y sus hombros formados por cuatro estrellas que conforman un rectángulo. El pie derecho del cazador, esa estrella blanquecina y brillante, es Rigel, una estrella muy caliente que se sitúa a unos 772 años luz de nuestro planeta. Su temperatura alcanza los 11.000 grados centígrados y tiene un tamaño 70 veces superior al de nuestro Sol. Pero no es ésta la estrella que nos ocupa hoy. Si levantamos la mirada al otro lado del cinturón nos sorprenderá otra estrella resplandeciente, que brilla con un tono rojizo que la hace fácilmente reconocible.

Orión luna Betelgeuse.jpg

Dibujo desde una zona rural, aunque afectada por la luz de la luna llena, que produce contaminación lumínica similar a una ciudad pequeña

Se llama Betelgeuse y es una estrella variable de período semirregular situada a “tan solo” 640 años luz de distancia (o, si lo preferimos, 6.000 billones de km). Su interés radica en que es la gigante roja más cercana a la Tierra y, por tanto, la más estudiada. De entrada adelantamos que sus proporciones son gargantuescas, alcanzando un tamaño 1500 veces mayor que el Sol. “Pero espera un momento…” podrás pensar, “¿Qué significa que sea una estrella variable?”. Pues, como su nombre indica, que su brillo varía con el tiempo. Imaginemos por un momento a la estrella como una esfera de gas, con abundante hidrógeno y helio en sus capas externas (en el núcleo estos elementos ya se han consumido y se ha producido carbono, oxígeno y silicio, elementos más pesados y que necesitan de “un mayor esfuerzo”para utilizarse). La energía generada en la estrella calienta las partículas que la forman y, al igual que ocurre con cualquier objeto cuando aumenta su temperatura, la estrella se expande, aumentando su brillo. El calor, entonces, tiene que distribuirse por un mayor tamaño, por lo cual la estrella se enfría y adquiere una tonalidad más rojiza. Precisamente al enfriarse ocurre lo contrario, ya que las partículas tienden a unirse y a ocupar un menor espacio, derivando en la condensación de la estrella, que aumenta gradualmente su presión y, con ella, su temperatura. Este ciclo, en Betelgeuse, tiene lugar desde hace millones de años y fue descubierto ya en 1836 por el astrónomo John Herschel. De hecho, en 1852, Herschel se refirió a Betelgeuse como la estrella más brillante del firmamento, disminuyendo luego progresivamente su intensidad, lo cual da una idea de su errático comportamiento. Los dos picos de brillo más marcados que se han registrado ocurrieron en 1933 y 1942, alcanzando la estrella una magnitud de 0.2 (la magnitud es la medida de brillo aparente de una estrella, siendo mayor la intensidad cuanto más bajo el valor numérico. De este modo, una estrella de magnitud 0, como Vega, es mucho más brillante

Betelgeuse brillo.png

Variaciones de brillo desde 1988

que una de magnitud 5. En condiciones idóneas el ojo humano es capaz de percibir estrellas de magnitud mayor a 7, aunque por desgracia cada vez hay menos lugares con cielos tan oscuros). Desde esa fecha Betelgeuse se ha mantenido entre las magnitudes 0.5 y 1.2, con pequeñas variaciones prácticamente imperceptibles a simple vista. Sin embargo, en la primera quincena de Septiembre se registró un repentino aumento de su brillo, alcanzando en poco tiempo la magnitud 0.29 (no corráis a la ventana, ya ha vuelto a la “normalidad”, rondando nuevamente la magnitud 0.5). Estamos, según parece, ante uno de esos “picos” de brillo que la estrella alcanza sin previo aviso, y lo más interesante de este comportamiento es que uno de estos incrementos en su intensidad precederá a una tremenda explosión que conocemos como supernova.

Aquí introducimos el segundo término importante, el de supernova, que es la forma en la que las estrellas con una masa 8 veces mayor que nuestro sol terminan su vida. Betelgeuse, en concreto, tiene una masa 18 veces mayor, con lo cual supera con creces este límite. El mecanismo por el que se produce la supernova es sencillo de comprender, especialmente si tenemos clara la idea de que una estrella se mantiene en un equilibrio de “fuerzas”, con la energía que genera gracias a la fusión nuclear (en dirección de dentro a fuera) y la gravedad que ejerce su masa, que tiende a colapsar el volumen de la estrella. Como ya hemos visto, la estrella va quemando hidrógeno y produciendo helio (liberando enormes cantidades de energía), que a su vez se fusiona y va dando lugar a elementos cada vez más pesados. Pues bien, cuando en el núcleo aparece hierro y níquel la estrella llega a un punto de no retorno: estos elementos no generan energía con su fusión, de hecho necesitan un aporte de energía para poder fusionarse, con lo cual la fuerza interna en la balanza de la estrella se detiene, dejando vía libre a la gravedad, de manera que la estrella comienza a colapsarse a gran velocidad. En el núcleo se alcanzan presiones desorbitadas que los electrones no son capaces de resistir, así como temperaturas de hasta 3.000 millones de grados, produciéndose fotones de alta energía que son capaces de desintegrar los átomos de hierro en partículas alfa y neutrones, comenzando una cadena energética de proporciones galácticas. Es en este ajetreado ambiente, en el que las partículas van y vienen en condiciones extremas, donde se forman algunos de los elementos que posibilitan la vida, como el calcio de nuestros huesos o el hierro de nuestra sangre. Ya conocemos, por tanto, el final de Betelgeuse, un destino inevitable que le llegará en poco tiempo, astronómicamente hablando. De hecho, podría haber explotado ya, viajando sus fotones a través del espacio y avisándonos con retraso de este evento (recordemos que su luz debe viajar durante 640 años antes de llegar a nuestros ojos). Sin embargo, parece improbable: cuando hablamos de “poco tiempo” nos referimos a un período de tiempo que varía desde unos días a unos pocos millones de años, con lo cual se hace totalmente imposible, a día de hoy, asegurar que tendremos en nuestro cielo una brillante explosión. Si tenemos la suerte de asistir a su fin, alpha Orionis alcanzará un brillo superior al de Venus y, durante varias semanas, será visible incluso a la luz del día, tal y como ocurrió en su día con la progenitora de Messier 1.

Betelgeuse tiene además algunas particularidades que se han ido descubriendo a lo largo del último siglo. Por ejemplo, en 1920 fue la primera estrella cuyo diámetro fue medido (después del Sol), pasando de ser un objeto puntual a una pequeña esfera de unos 0.044 segundos de arco de diámetro. 50 años después los telescopios comenzaban a obtener imágenes cada vez más precisas, y nuevos como la interferometría proporcionaban datos hasta entonces imposibles de obtener. Así se supo que Betelgeuse tiene dos pequeñas estrellas orbitando a su alrededor, completando la más cercana una órbita en dos años (situada a tan sólo 5 UA), mientras que la secundaria se encuentra a 40 ó 50 UA de distancia. En 1995 se obtuvo una imagen de la superficie de Betelgeuse, gracias al telescopio Hubble, convirtiéndose así en la primera estrella cuya superficie pudo ser observada directamente. Además, estudiando su atmósfera se pudo apreciar una zona especialmente caliente en su superficie, una gran mancha con una temperatura de al menos 2000 grados más que el resto de la estrella. Posteriormente se ha vuelto observar, concretamente en 2013, con el radiotelescopio e-MERLIN, confirmando dicha región de gas caliente (dos zonas en realidad), así como un arco de gas más frío que el resto. Este arco de gas llega a alcanzar distancias de hasta 7.400 millones de kilómetros y temperaturas de unos 430 grados, y parece estar relacionado con una anterior pérdida de masa de la estrella. A esta pérdida de masa contribuyen enormemente los rápidos vientos que genera la estrella, que dispersan su atmósfera rica en elementos pesados, enriqueciendo el medio interestelar.

Betelgeuse hot spot.jpg

Podríamos escribir un libro entero con las características de esta apasionante estrella, pero no es ese nuestro propósito. El fin de este artículo es que, cuando observemos a Betelgeuse en las frías noches de invierno, seamos conscientes de todo lo que esconde y la veamos como el portento que es, disfrutando de ella porque, si la suerte nos acompaña, puede que nos regale su mejor despedida, brillando con la fuerza de miles de millones de soles.

Otras curiosidades sobre Betelgeuse:

-Nació en la asociación Orión OB1, famosa por contener a M42 y a las estrellas del cinturón de Orión, entre otros, pero su rápido movimiento a través del cielo la acercó a nosotros. Se mueve a 30 km por segundo, creando a su paso una “onda de choque” que podemos disfrutar en la siguiente imagen en el infrarrojo lejano.

Betelgeuse IR lejano.jpg

-Su nombre procede del árabe y viene a significar “axila de Orión” o “mano de Orión”.

-Si Betelgeuse se situara en el centro de nuestro sistema solar, al alcanzar su máximo diámetro sobrepasaría la órbita de Júpiter, acercándose incluso a la de Saturno, llegando a unas 8.9 unidades astronómicas.

5 Respuestas a “Los latidos de Betelgeuse

  1. Como siempre, como te lo curras, llevo toda esta semana observando a Orion y su entorno, a pesar del frio q hace aquí en la Alpujarra Baja, de Granada, y la verdad que es muy bonita toda la Constelación.
    Feliz Navidad.

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  2. Pingback: SERastrónomo: 3) Orión | El nido del astrónomo

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