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ASTRONOMÍA

El enigma de Betelgeuse

Desde diciembre se observa que la ‘supergigante roja’ pierde brillo rápidamente

 

Orion (Izq), nebulosa alrededor de Betelgeuse y bajo el ALMA (der). - ÁNGEL R. LÓPEZ-SÁNCHEZ (AAO-MQ, AAC), ESO/P. KERVELLA Y LMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’GORMAN/P. KERVELLA

Una de las constelaciones más famosas del firmamento es Orión, el Cazador. Localizada justo en el ecuador celeste se trata de un conjunto de estrellas brillantes que es visible desde casi cualquier parte del mundo. Tres estrellas alineadas muy similares de brillo evidente forman el cinturón de Orión. De oeste a este (o de izquierda a derecha mirando desde el hemisferio norte) son Alnitak, Alnilam y Mintaka, nombres claramente árabes, Estas estrellas están situadas justo sobre el ecuador celeste, lo que significa que cuando salen o se ponen marcan precisamente el Este y el Oeste, respectivamente. Cuatro estrellas brillantes rodeando al cinturón de Orión formando un evidente cuadrilátero marcan los hombros y los pies del cazador. Los pies son Saiph y Rigel (ésta muy brillante y azul). Los hombros corresponden a Bellatrix (estrella que da nombre a uno de los personajes de las novelas y películas de Harry Potter; no es el único nombre de una estrella que aparece como personaje en la mítica saga creada por J.K. Rowling: Sirius y Régulo también están) y la Betelgeuse, una estrella supergigante roja que está dando mucho que hablar.

Betelgeuse es una estrella muy especial. Su clasificación como «supergigante roja» lo dice todo: se trata de una estrella muy grande (de ahí lo de «supergigante») con un color muy rojizo. En esencia, una supergigante roja es la fase final de estrellas muy masivas antes de explotar como supernova. Betelgeuse tiene un tamaño enorme, de más de 1.600 millones de kilómetros de diámetro (se estima que su radio es entre 800 y 900 veces el del Sol). Estos números quizá no significan gran cosa si no los contextualizamos. La unidad básica en nuestro Sistema Solar es la distancia entre la Tierra y el Sol, la Unidad Astronómica, que es de 150 millones de kilómetros. Revisando los números, vemos que Betelgeuse se mide en más de 10 unidades astronómicas. Si esta gigantesca estrella estuviese en el lugar del Sol, nuestro planeta estaría dentro de Betelgeuse, al igual que estarían Mercurio, Venus, Marte, el cinturón principal de asteroides y Júpiter (éste justo en el borde). El color rojizo de Betelgeuse proviene de que la temperatura superficial de la estrella es muy baja, alrededor de 3.200 grados (la temperatura superficial del Sol es de unos 5.500), por lo que su pico de emisión de luz cae en nuestro rojo. Esto es algo que a veces confunde en Astronomía: las estrellas más calientes son azules (temperaturas superficiales de más de 10.000 grados) y las más frías son rojas (temperaturas superficiales de unos 3.000 grados), a contrario de nuestras típicas relaciones de ‘frío-azul’ y ‘calor-rojo’.

Betelgeuse tiene una edad aproximada de 8 millones de años. Esto es casi nada en el tiempo cósmico: nuestro Sol tiene más de 4.500 millones de años y aún está a mitad de su vida. Pero Betelgeuse está ‘casi’ al final de sus días. Como todas las estrellas, Betelgeuse nació de una nube de gas (una nebulosa) donde las condiciones físicas fueron capaces de crear un cúmulo de estrellas (la asociación Orión OB1) y, entre ellas, una estrella relativamente masiva (18 veces la masa del Sol) que ahora llamamos Betelgeuse y que terminó ‘escapándose’ del cúmulo estelar. Como bien nos explica la evolución estelar, cuya comprensión ha sido uno de los grandes hitos científicos del siglo XX, la estrella Betelgeuse pasó varios millones de años de forma estable consumiendo hidrógeno y creado helio en su núcleo mediante reacciones termonucleares de fusión. Esto es lo que hacen todas las estrellas. Pero las estrellas más masivas consumen su gas mucho más rápidamente que como lo hacen las estrellas pequeñas. Hace sólo un par de millones de años Betelgeuse empezó a hincharse, a la vez que comprimía su núcleo: consigue así que el helio, producto de la quema del hidrógeno, se convierta en carbono usando reacciones nucleares de fusión. Esto es lo que está haciendo ahora mismo. En algún momento el carbono se fusionará para producir neón, oxígeno, magnesio y silicio, hasta llegar a un núcleo de hierro. La estrella tendrá una estructura en ‘capas de cebolla’ con todos estos elementos químicos uno debajo de otro. Pero el hierro no se puede fusionar (tampoco fisionar) para dar energía, lo que hace que la estrella termine explotando como supernova. Es el destino final de todas las supergigantes rojas.

Betelgeuse se pone de ejemplo de estrella masiva en fase de supergigante roja ‘casi a punto’ de explotar como supernova. Y esto es lo que ha generado la polémica estas últimas semanas: desde principios de diciembre observadores de todo el mundo están viendo claramente que Betelgeuse está bajando rápidamente de brillo. De ser una de las 10 estrellas más brillantes del firmamento ha pasado en menos de dos meses a no estar casi ni en las 50 más brillantes. En este tiempo Betelgeuse ha perdido más de la mitad de su luminosidad y para quien está acostumbrado de mirar al cielo y reconocer a la constelación de Orión con Betelgeuse mostrando el mismo brillo que Bellatrix en lugar de competir con el brillo de Rigel es realmente impactante.

Por supuesto, apoyado por las redes sociales, muchísima gente ha empezado a sugerir que la tremenda disminución de brillo indica que Betelgeuse va a explotar ya como supernova. Sería un espectáculo interesante: se estima que la explosión haría que fuese visible incluso durante el día, con un brillo similar al de la luna llena pero esa luz condensada en un punto muy brillante de luz. Hay quien estima que incluso sería peligroso para la vista mirarla con telescopios. Pero sería sólo un punto de luz: la estrella está muy lejos de nosotros, a unos 650 años luz (lo que es bueno porque si estuviese más cerca una explosión de supernova podría ser muy peligrosa para la vida en la Tierra). No se vería estructura, mucho menos a simple vista, como algunas animaciones en YouTube han popularizado estos días. Con el paso de los meses el brillo iría decayendo hasta ser imposible de ver a simple vista. Los telescopios sí podrán, al cabo de un tiempo, ver el resto de supernova y su expansión (es algo que se ha visto muy bien en objetos similares, como en la supernova 1987A en la Gran Nube de Magallanes o en la famosa nebulosa del Cangrejo, una estrella que explotó en el año 1054).

Pero esto es incorrecto. Betelgeuse no va a explotar como supernova... aún. Lo hará ‘pronto’ en términos astronómicos, pero no ‘pronto’ a escalas humanas. Las investigaciones astrofísicas de Betelgeuse de la última década indican que aún está en la fase de quema del helio, que suele durar un millón de años. La estimación más aceptada es que al menos le queda unos 100 mil años antes de que empiece a quemar el carbono producto de la fusión del helio. Una vez que Betelgeuse empece a quemar carbono lo demás sucede muy rápido, en cuestión de menos de mil años. Por eso los astrofísicos defendemos que lo que está pasando en Betelgeuse no está conectado con su explosión final, sino con cambios en la gigantesca atmósfera de la estrella. Además, muchos de nosotros no queremos ver a Betelgeuse explotar: es una de las estrellas más bonitas del cielo, en una de las constelaciones más famosas.

Hay que insistir, además, que Betelgeuse es una estrella variable. Esto se sabe desde siempre, incluso desde la Antigüedad. Aún más lejos, los aborígenes australianos tienen en sus leyendas orales el cambio de brillo tanto de Betelgeuse como de Antares (la supergigante roja en el centro del Escorpión). Durante el último siglo, y particular las últimas décadas, se ha observado cómo el brillo de Betelgeuse cambia poco a poco: a veces un poco más brillante, otras veces algo más débil. Pero, cierto es, en tiempos históricos nunca se había visto una disminución de brillo tan grande en esta estrella. Los astrofísicos sostenemos que esto se debe a la enorme complejidad de la atmósfera de Betelgeuse, con complicados campos magnéticos, bucles de convección, y que incluso pierde materia de vez en cuando (se ha observado que Betelgeuse está construyendo una nebulosa difusa a su alrededor). Pero una cosa es lo que haga la atmósfera de Betelgeuse y otra muy distinta lo que pase en su núcleo.

¿Es curioso lo que está pasando con Betelgeuse ahora mismo? Por supuesto. ¿Es indicativo de que vaya a explotar ‘pronto’ (en escala humana) como supernova? Prácticamente seguro que no. Aunque nunca está de mal echarle un ojeo estas noches, no sólo por el disfrute del cielo estrellado sino por si acaso… el cielo invernal dejará de ser el que ha sido durante milenios si perdemos a la preciosa estrella supergigante roja Betelgeuse.