ALMA y VLA revelan indicios de una estrella compañera que agita la atmósfera de Betelgeuse

Las observaciones de radio permiten seguir cambios en la forma de la supergigante roja y revelan una capa fría cerca de su superficie.

Un equipo de investigación que utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Karl G. Jansky Very Large Array de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF VLA) encontró indicios de que una estrella compañera cercana está perturbando la extensa atmósfera de Betelgeuse. Las observaciones también muestran cómo han cambiado las temperaturas de la atmósfera de esta supergigante roja desde la drástica disminución de su brillo, ocurrida entre fines de 2019 y comienzos de 2020.

El equipo, liderado por Lynn D. Matthews, del Observatorio Haystack del MIT, combinó mediciones realizadas entre 2021 y 2026 en siete frecuencias, desde 22 hasta 485 gigahercios. Las distintas frecuencias de radio permiten observar diferentes profundidades de la atmósfera y estudiar esta enorme estrella capa por capa.

«Esta compañera orbita tan cerca de la estrella que, de hecho, atraviesa su extensa atmósfera», señaló Matthews.

Un contorno cambiante

La estrella compañera, conocida como Siwarha, es demasiado tenue para aparecer directamente en estas observaciones de radio. Por eso, el equipo analizó los cambios en el contorno de Betelgeuse. Su atmósfera se ve más alargada cuando, desde nuestra perspectiva, se espera que la compañera esté más separada de la estrella, y más redonda cuando debería pasar por delante o por detrás de ella. Este patrón respalda la idea de que Siwarha perturba el gas que la rodea a medida que recorre su órbita. Para poner a prueba esta interpretación, se necesitan observaciones que abarquen una mayor parte de ese recorrido.

ALMA explora una capa fría de la atmósfera

Las mediciones revelan una atmósfera con una estructura de temperaturas compleja. En la frecuencia más alta observada, ALMA permite explorar regiones más cercanas a la superficie visible, donde el equipo midió una temperatura de brillo de unos 2.200 kelvin. La temperatura de brillo expresa la temperatura equivalente a la radiación que detecta el telescopio. El resultado confirma la presencia de una región fría entre la superficie visible y la cromosfera, una capa de la atmósfera situada sobre ella.

Más lejos del centro, a una distancia equivalente a aproximadamente 2,7 veces el radio de la estrella, la temperatura de brillo alcanza unos 3.500 kelvin. En las frecuencias observadas con el VLA, esta temperatura ha aumentado respecto de los valores inusualmente bajos medidos en 2019, antes del episodio conocido como el Gran Oscurecimiento. En conjunto, estas mediciones permiten a la comunidad astronómica seguir los cambios en la atmósfera de una estrella evolucionada e investigar la influencia de una compañera cercana.

Información adicional

El estudio de L. D. Matthews, A. K. Dupree, A. M. S. Richards y W. R. F. Dent se titula New Spatially Resolved Observations of Betelgeuse from the VLA and ALMA: Evidence for Atmospheric Perturbations from a Close Companion. Según informa NRAO, fue publicado en The Astronomical Journal. La versión preliminar está disponible en arXiv.

Este artículo se basa en el comunicado de prensa original del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO), socio de ALMA en representación de Norteamérica.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón, en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus Estados Miembros; por NSF, en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (NSTC) de Taiwán; y por NINS, en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son lideradas por ESO en representación de sus Estados Miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), en representación de Asia del Este. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, la puesta en marcha y la operación de ALMA.

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