El telescopio Gemini Norte revela la estrella compañera predicha de Betelgeuse

Un equipo de astrofísicos dirigido por Steve Howell del Centro de Investigación Ames de la NASA ha logrado detectar por primera vez la esquiva estrella compañera de Betelgeuse, resolviendo un enigma astronómico que había permanecido sin respuesta durante siglos.

El descubrimiento se realizó utilizando el instrumento Alopeke, que significa 'zorro' en hawaiano, montado en el telescopio Gemini Norte en Hawái, una instalación financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos y operada por NSF NOIRLab.

Betelgeuse, ubicada en el centro de la constelación de Orión, es una de las estrellas más brillantes del cielo nocturno y la supergigante roja más cercana a la Tierra, con un volumen aproximadamente 700 veces superior al del Sol.

Durante milenios, los observadores han notado que el brillo de esta estrella cambia con el tiempo, estableciendo los astrónomos que tiene un período principal de variabilidad de unos 400 días y un período secundario más extenso de aproximadamente seis años.

El interés renovado en Betelgeuse surgió tras el evento conocido como el "Gran Atenuación" en 2019 y 2020, cuando su brillo disminuyó drásticamente, llevando inicialmente a especular sobre una posible supernova inminente.

Los científicos determinaron que la atenuación se debió a una gran nube de polvo expulsada por la estrella, pero este evento motivó nuevos análisis de datos de archivo que llevaron a proponer la existencia de una estrella compañera como causa de la variabilidad de seis años.

Anteriormente, tanto el Telescopio Espacial Hubble como el Observatorio de Rayos X Chandra habían buscado esta compañera sin éxito, lo que hacía que su detección pareciera prácticamente imposible con la tecnología disponible.

El éxito del equipo de Howell se basó en la técnica de imagen speckle, que utiliza tiempos de exposición muy cortos para neutralizar las distorsiones causadas por la atmósfera terrestre y lograr una resolución angular excepcional.

Esta técnica, combinada con la capacidad de captación de luz del espejo de 8,1 metros de Gemini Norte, permitió detectar directamente la débil compañera que había eludido a otros telescopios durante décadas.

El análisis espectroscópico reveló que la estrella compañera es seis magnitudes más débil que Betelgeuse en el rango óptico, tiene una masa estimada de aproximadamente 1,5 veces la del Sol y parece ser una estrella de tipo A o B pre-secuencia principal.

Esta compañera se caracteriza por ser una estrella joven, caliente y de color azul blanquecino que aún no ha iniciado la combustión de hidrógeno en su núcleo, lo que contrasta dramáticamente con la naturaleza evolucionada de Betelgeuse.

Sorprendentemente, la compañera se encuentra a una distancia de solo cuatro veces la distancia entre la Tierra y el Sol de la superficie de Betelgeuse, orbitando dentro de la atmósfera exterior extendida de la supergigante.

Este descubrimiento marca un hito científico al ser la primera vez que se detecta una compañera estelar cercana orbitando una estrella supergigante, demostrando las capacidades extraordinarias del instrumento Alopeke.

Howell enfatiza que "la capacidad de Gemini Norte para obtener altas resoluciones angulares y contrastes nítidos permitió detectar directamente la compañera de Betelgeuse" cuando otros telescopios habían fallado en el intento.

El científico añade que Alopeke logró lo que parecía imposible, ya que los artículos que predijeron la existencia de la compañera creían que probablemente nadie jamás podría obtener una imagen directa de ella.

El descubrimiento proporciona una nueva perspectiva sobre la evolución estelar, ya que Betelgeuse y su compañera probablemente nacieron al mismo tiempo, pero sus destinos serán radicalmente diferentes debido a sus masas distintas.

Las fuertes fuerzas de marea harán que la estrella compañera caiga en espiral hacia Betelgeuse y desaparezca, un proceso que los científicos estiman ocurrirá en los próximos 10.000 años, un parpadeo en términos astronómicos.

Este hallazgo también ayuda a explicar por qué otras supergigantes rojas similares podrían experimentar cambios periódicos en su brillo a lo largo de muchos años, proporcionando un modelo para comprender estos fenómenos estelares.

Martin Still, director del programa de la NSF para el Observatorio Internacional Gemini, destaca que las capacidades de speckle del observatorio "siguen siendo una herramienta espectacular disponible para todos los astrónomos".

Una oportunidad única para estudiar más detalladamente la compañera se presentará en noviembre de 2027, cuando alcance su punto más alejado de Betelgeuse y sea más fácil de detectar y caracterizar.

Howell y su equipo planean realizar observaciones exhaustivas antes y durante este evento astronómico para definir mejor la naturaleza de la compañera y profundizar en los mecanismos físicos que subyacen a las supergigantes rojas variables.

Fuente: Noir Lab