Leyenda: La superficie de Betelgeuse en infrarrojo cercano a 1,64 micrones de longitud de onda, obtenida con el interferómetro IOTA (Arizona). La imagen ha sido reconstruida con dos algoritmos diferentes, que arrojan los mismos detalles, de 9 milisegundos de arco (mas). El diámetro de la estrella es de unos 45 milisegundos de arco. 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, transporte de calor por materia en movimiento, en una estrella distinta al 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 hasta la órbita de Júpiter. 600 veces más grande que nuestro Sol, irradia aproximadamente 100.000 veces más energía. Además, con una edad de sólo unos pocos millones de años, el Estrella de Betelgeuse ya está llegando al final de su vida y pronto está condenado a explotar como una supernova. Cuando lo haga, la supernova debería 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 calientes y fríos en la estrella. Las manchas aparecen por 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, estas manchas son bastante conocidas y visibles. Sin embargo, no es en absoluto el caso de otras estrellas y, en particular, de las supergigantes. El tamaño, las características físicas y la vida útil de estas estructuras dinámicas siguen sin conocerse.
Betelgeuse es un buen objetivo para la interferometría porque su tamaño y brillo hacen que sea 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 eliminó), y el Observatorio de París (LESIA), los astrónomos pudieron obtener numerosas mediciones de alta precisión. Estos hicieron posible reconstruir una imagen de la superficie de la estrella gracias a dos algoritmos y programas informáticos.
Dos algoritmos diferentes dieron la misma imagen. Uno fue creado por Eric Thiebaut del Centro de Investigaciones Astronómicas 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 sin precedentes. Dos puntos brillantes se muestran claramente al lado del centro de la estrella.
El análisis del brillo de las manchas muestra una variación de 500 grados con respecto a la temperatura media de la estrella (3.600 Kelvin). La mayor de las dos estructuras tiene una dimensión equivalente
al cuarto del diámetro de la estrella (o la mitad de la distancia Tierra-Sol). Esto marca una clara diferencia con el Sol, donde las células de convección son mucho más finas y alcanzan apenas una vigésima parte del radio solar (unos pocos radios terrestres). 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 distinta al Sol.
La convección podría jugar un papel importante en la explicación del fenómeno de pérdida de masa y en la gigantesca columna de gas que se expulsa 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 nuevos conocimientos sobre las estrellas supergigantes, lo que abre un nuevo campo de investigación.
Fuentes: Resumen: arXiv , Papel: 'Imágenes de la superficie irregular de Betelgeuse en la banda H', 2009, A&A, 508, 923 ″ . Observatorio de Paris