Las pulsaciones de Betelgeuse se atribuyen a una compañera invisible

La pulsación de luz de Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes, probablemente se debe a una estrella compañera invisible que la orbita y no anticipa una inminente explosión como supernova.

Formalmente llamada Alpha Ori B, la "Betelbuddy" (como la llama el astrofísico Jared Goldberg) actúa como una máquina quitanieves mientras orbita Betelgeuse, empujando el polvo que bloquea la luz fuera del camino y haciendo que Betelgeuse parezca temporalmente más brillante.

Goldberg y sus colegas presentan sus simulaciones de este proceso en un artículo aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal. Los hallazgos se publican en el servidor de preimpresión arXiv.

"Descartamos todas las fuentes intrínsecas de variabilidad que se nos ocurrieran para explicar el aumento y el oscurecimiento de esta forma", afirma en un comunicado Goldberg, autor principal del estudio e investigador del Flatiron Institute for Computational Astrophysics. "La única hipótesis que parecía encajar es que Betelgeuse tiene una compañera".

Goldberg fue coautor del estudio con Meridith Joyce, de la Universidad de Wyoming, y László Molnár, del Observatorio Konkoly, en el Centro de Investigación HUN-REN para Astronomía y Ciencias de la Tierra, en Hungría.

Betelgeuse es una estrella gigante roja que tiene alrededor de 100.000 veces el brillo de nuestro Sol y más de 400 millones de veces el volumen. La estrella se está acercando al final de su vida útil y, cuando muera, la explosión resultante será lo suficientemente brillante como para ser vista durante el día durante semanas.

Los astrónomos pueden predecir cuándo morirá Betelgeuse "controlando su pulso". Se trata de una estrella variable, lo que significa que se vuelve más brillante y más tenue, y late como un latido del corazón. En el caso de Betelgeuse, hay dos latidos: uno que late en una escala de tiempo un poco más larga que un año, y otro que late en una escala de tiempo de unos seis años.

Uno de estos latidos es el modo fundamental de Betelgeuse, un patrón de brillo y oscurecimiento que es intrínseco a la propia estrella. Si el modo fundamental de la estrella es su latido de escala larga, entonces Betelgeuse podría estar lista para explotar antes de lo esperado. Sin embargo, si su modo fundamental es su latido de escala corta, como sugieren varios estudios, entonces su latido más largo es un fenómeno llamado período secundario largo. En ese caso, este brillo y oscurecimiento más largos estarían causados por algo externo a la estrella.

Los científicos aún no saben con certeza qué causa los períodos secundarios largos, pero una de las principales teorías es que surgen cuando una estrella tiene una compañera que la rodea y atraviesa el polvo cósmico que produce y expulsa la estrella. El polvo desplazado altera la cantidad de luz estelar que llega a la Tierra, cambiando el brillo aparente de la estrella.

Los investigadores exploraron si otros procesos pueden haber causado el largo período secundario, como la agitación del interior de la estrella o cambios periódicos en el poderoso campo magnético de la estrella. Después de combinar datos de observaciones directas de Betelgeuse con modelos informáticos avanzados que simulan la actividad de la estrella, el equipo concluyó que Betelbuddy es, con diferencia, la explicación más probable.

"No hay nada más que encaje", dice Goldberg. "Básicamente, si no hay Betelbuddy, eso significa que está sucediendo algo mucho más extraño, algo imposible de explicar con la física actual".

El equipo aún tiene que determinar exactamente qué es Betelbuddy, pero suponen que es una estrella de hasta el doble de masa que el Sol.

"Es difícil decir qué es realmente la compañera más allá de proporcionar restricciones de masa y orbital", dice Joyce. "Una estrella similar al Sol es el tipo de compañera más probable, pero eso no es en absoluto concluyente".

"Una hipótesis más exótica que a mí personalmente me gusta, aunque las opiniones de mis coautores pueden diferir, es que la compañera sea una estrella de neutrones, el núcleo de una estrella que ya se ha convertido en supernova", dice. "Sin embargo, en ese caso, esperaríamos ver evidencia de esto con observaciones de rayos X, y no lo hemos hecho. Creo que deberíamos buscar de nuevo".

A continuación, el equipo jugará a ser paparazzi, tratando de tomar imágenes de Betelbuddy con telescopios, ya que habrá una ventana potencial de visibilidad alrededor del 6 de diciembre.

"Necesitamos confirmar que Betelbuddy realmente existe, ya que nuestro resultado se basa en inferencias, no en detección directa", dice Molnár. "Por eso ahora estamos trabajando en propuestas de observación".