Betelgeuse: perché la stella rossa è diventata improvvisamente più debole?

Betelgeuse, la gigante rossa che brilla nella costellazione di Orione, ha stupito gli astronomi con un fenomeno inaspettato: tra il 2019 e il 2020 la sua luminosità è calata del 40%, un evento soprannominato il "Grande Dimming". Le osservazioni con telescopi spaziali e terrestri hanno mostrato che la stella ha espulso una enorme quantità di materiale dalla sua superficie, creando una nuvola di polvere che ha temporaneamente oscurato la luce visibile. Dopo il picco di oscuramento, Betelgeuse ha iniziato una lenta ripresa, ma la sua brillantezza non è ancora tornata ai valori pre‑dimming.

Le simulazioni al computer suggeriscono che questi episodic mass ejection siano legati a convulsioni interne della stella, dove enormi bolle di gas si sollevano e poi esplodono. Un altro mistero è la periodicità di circa 2100 giorni osservata nella luminosità e nella velocità radiale, che potrebbe indicare la presenza di un compagno stellare nascosto. Gli astronomi stanno cercando di rilevare direttamente questo possibile satellite con tecniche di interferometria ad alta risoluzione.

Betelgeuse rimane un laboratorio naturale per studiare le supergiganti rosse, stelle che vivono pochi milioni di anni prima di esplodere in supernove. Ogni nuova osservazione ci avvicina a capire come queste colossi morrano e a prevedere il loro impatto sul cosmo.

Il dimming di Betelgeuse è stato oggetto di numerosi studi spettroscopici che hanno evidenziato una variazione significativa nella linea di assorbimento del silicio (Si I) e del titanio (Ti I), tipiche di una raffreddamento della fotosfera. Le misurazioni interferometriche con il Very Large Telescope Interferometer (VLTI) hanno mostrato una riduzione dell'angolo di diametro apparente di circa 5%, coerente con la formazione di una nube di silicate a temperature di 800–1000 K.

Le simulazioni idrodinamiche tridimensionali, basate su modelli di convezione supercritica, indicano che le grandi cellule convettive possono generare onde di shock che, una volta raggiunta la superficie, provocano l'espulsione di masse dell'ordine di 10⁻⁴ M☉. Questo processo è amplificato da una rotazione differenziale, che può favorire la formazione di strutture asimmetriche nella nube di polvere.

Per quanto riguarda la periodicità di 2100 giorni, l'analisi delle curve di luce a lungo termine (AAVSO) combinata con dati di velocità radiale (Gaia DR3) suggerisce una modulazione sinusoidale che potrebbe derivare da un'orbita binaria con periodo di circa 5,8 anni. Un compagno di massa compresa tra 1 e 3 M☉, probabilmente una stella di tipo B o un oggetto compatto, potrebbe spiegare le variazioni di velocità radiale osservate. Tuttavia, le osservazioni dirette con il CHARA Array non hanno ancora confermato la presenza di un punto luminoso secondario, probabilmente a causa della forte emissione infrarossa della nube circostante.

Future osservazioni con il James Webb Space Telescope (JWST) e con l'Interferometer Space Antenna (LISA) potrebbero rivelare segnali gravitazionali o emissioni infrarosse più deboli, fornendo prove decisive sulla natura del possibile compagno e sul meccanismo di eiezione di massa. Questi dati saranno cruciali per migliorare i modelli evolutivi delle supergiganti rosse e per prevedere con maggiore precisione il momento della loro esplosione finale in supernova.