• 6 Giugno 2022 15:22

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

L’oscuramento di Betelgeuse ripreso da un satellite meteorologico

Studiando le immagini del satellite meteorologico geostazionario Himawari-8, due ricercatori giapponesi hanno scoperto che la stella supergigante ne era stata immortalata proprio durante l’acuta fase di oscuramento del 2019

Betelgeuse è una brillantissima stella supergigante rossa che dimora nella stupenda costellazione di Orione. È situata in alto, nella posizione corrispondente alla spalla destra del mitologico gigante Orione ed il suono nome – Betelgeuse – deriva dall’arabo Bad al-Jawzā che significa, per l’appunto, la spalla/ascella del gigante.

È una stella di dimensioni colossali, tra le più grandi che si conoscano, possiede un raggio pari a circa 800 volte quello del nostro Sole ed una massa di oltre 20 masse solari. Se la ponessimo al centro del nostro sistema solare, la sua superficie arriverebbe ad occupare fino ad oltre l’orbita di Giove.

Le dimensioni relative di Betelgeuse, comparate alle orbite dei pianeti del sistema solare

Grazie alla sua luminosità 135.000 volte maggiore di quella del Sole, ad una distanza soli 500 anni luce e alla facile identificazione dovuta al colorito rossiccio, in contrapposizione alle altre stelle della costellazione di Orione che sono tutte tendenti al bianco/azzurro, Betelgeuse è da sempre una delle stelle più osservate e studiate dal genere umano.

Il suo ciclo vitale è molto breve, al massimo 9 o 10 milioni di anni. Un fulmine a ciel sereno se paragonata ai 10 miliardi di anni del nostro Sole. Essendo così grande, con ogni probabilità, esploderà poi in una supernova, che dalla Terra apparirà grande la metà della Luna piena e visibile anche di giorno.

La costellazione di Orione in tutta la sua magnificenza. Betelgeuse rappresenta la spalla destra del gigante della mitologia.

Secondo molti astronomi, la sua esplosione in supernova non dovrebbe avvenire in tempi brevissimi, mancherebbero almeno altri 100.000 anni, ma sta comunque attraversando fasi di sconvolgimento intenso dove bolle di materia, spinte dai moti convettivi, risalgono dal centro fino alla sua superficie formando un involucro di plasma intorno alla stella, che con il tempo ricade indietro attirato dall’imponente gravità o si disperde nello spazio.

Questo meccanismo sarebbe alla base della variabilità di Betelgeuse, più l’espulsione di massa coronale risulta intenso e maggiore sarà l’intensità e la durata dell’oscuramento dell’astro per effetto del plasma espulso che raffreddandosi diventa polvere stellare. Normalmente, la variazione di luminosità segue un ciclo di 5/6 anni, dove la stella perde o acquista 0.5 gradi di magnitudine apparente (scala di luminosità di un’oggetto celeste misurato dalla Terra, in questa modo oggetti più piccoli ma più vicini possono risultare più brillanti di oggetti grossi ma lontani. Si differenzia, quindi, dalla più obiettiva magnitudine assoluta dove la luminosità degli oggetti viene calcolata come se la misurazione venisse effettuata ad una distanza standard di 30 anni luce).

Da quando viene osservata attraverso strumenti scientifici, Betelgeuse, ha seguito periodi di variazione abbastanza prevedibili da essere classificata come una stella variabile semi regolare. Tuttavia, tra dicembre del 2019 e febbraio 2020, ha avuto l’attenuazione di luminosità maggiore che si sia misurata da un secolo a questa parte, perdendo fino a 2 gradi di magnitudine. Se di solito è considerata la 7° stella più luminosa del cielo, in quelle settimane era scesa al 21° posto in classifica.

Comparazione di Betelgeuse, prima e dopo l’oscuramento – Credit Very Lange Telescope

La comunità astronomica si precipitò a puntare i telescopi verso la super supergigante al fine di scattare fotografie e studiarne il comportamento. Inaspettatamente, una delle più recenti ed apprezzate, proviene da un satellite geostazionario pensato per la meteorologia terrestre: Il giapponese Himawari-8 che studia l’atmosfera, acquisendo immagini ad alta risoluzione della Terra catturando nuvole, cambiamenti nella vegetazione, ma che solo occasionalmente riesce ad effettuare riprese un su oggetti astronomico, e solo se appaiono appena al di fuori della curvatura dell’orizzonte terrestre.

La fotografia di Betelgeuse, scattata da Himawari-8 nel periodo di minima luminosità, è stata scovata da due dottorandi dell’università di Tokyo, Daisuke Taniguchi e Shinsuke Uno, che ispirati da un tweet di un’immagine di Himawari-8 che riprendeva oltre alla Terra anche la Luna, si sono chiesti se nel suo archivio fotografico avrebbero potuto scovare altri oggetti celesti per lo studio astronomico.

Fotografia di Betelgeuse scattata da Himawari-8

L’intuizione era corretta, i due ricercatori scoprirono che Betelgeuse appariva nelle immagini all’incirca una volta ogni 1,72 giorni, inclusi prima, durante e dopo il suo enigmatico periodo di attenuazione a cavallo tra il 2019 ed il 2020. Favoriti, inoltre, dal fatto che il satellite Himawari-8 è progettato per fotografare alla lunghezza d’onda del medio infrarosso, ottimale per vedere oltre la polvere stellare come quella che ricoprendo Betelgeuse, ne avrebbe causato l’attenuazione.

Con l’aiuto di un ricercatore di meteorologia, Kazuya Yamazak, hanno pubblicato i risultati del loro studio su Nature Astronomy lo scorso 30 maggio. Dai dati del satellite, sono stati in grado di stimare la quantità di polvere intorno a Betelgeuse. Hanno scoperto che l’oscuramento è molto probabilmente dovuto a una combinazione di polvere e anche a un raffreddamento della temperatura della stella di circa 250 gradi (tanto per una stella fredde come le supergiganti rosse).

Questi risultati avvalorano ulteriormente la teoria più accreditata sulla diminuzione di luminosità per effetto dell’espulsione di gas caldo che si è condensato in polvere quando è stato esposto a una regione fredda sulla superficie della stella.

Taniguchi afferma che lui e i suoi colleghi hanno già avviato altri progetti con i dati Himawari-8, inclusa la creazione di un catalogo di decine di altre stelle giganti e la ricerca di oggetti infrarossi transitori. “Spero che altri astronomi nel mondo inizino i propri progetti utilizzando Himawari-8 o altri satelliti meteorologici”, ha detto ad Astronomy.

Conclusione

Osservazione e delle stelle super giganti è un aspetto cruciale della astronomia moderna. Comprendere i meccanismi che portano queste stelle ad esplodere in supernove può portarci a prevederle ed osservarle, migliorando così le nostre scale di misura dell’universo.

Presto o tardi, anche Betelgeuse diverrà una brillante super nova, facendo perdere al gigante Orione la sua spalla più brillante, ma regalando a chi sarà così fortunato da assistervi, uno spettacolo senza precedenti.

FONTI:

https://astronomy.com/news/2022/06/weather-satellite-accidentally-catches-betelgeuse-dimming

https://astronomy.com/news/2019/12/betelgueses-bizarre-dimming-has-astronomers-scratching-their-heads

https://astronomy.com/news/2020/08/a-stellar-sneeze-could-explain-betelgeuses-dimming

Luca Garbin

Laurea magistrale in economia e finanze internazionale, per anni ho lavorato nel settore assicurativo, coltivando in parallelo la passione per le scienze naturali e sociali oltre che per la scrittura. Nei miei articoli cerco di far avvicinare i neofiti agli argomenti  ed intrigare gli esperti, coadiuvando uno stimolante accrescimento personale

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