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Betelgeuse, la supernova destinada a estallar en un futuro cercano

El astrónomo Alberto Carramiñana lo explica. Es una de la estrellas supergigantes rojas más cercanas a la Tierra

Betelgeuse, la supernova destinada a estallar en un futuro cercano | La Crónica de Hoy

Constelación de Orión. Arriba a la izquierda, Betelgeuse, de brillo rojo, contrasta con la brillante estrella Rigel, abajo a la derecha, azul. En el centro, las estrellas que forman el Cinturón

Es una pena que ya no miremos el cielo por las noches como lo hacían nuestros antepasados. De hacerlo, muchos se habrían dado cuenta que la estrella roja brillante situada unos grados al noreste del Cinturón de Orión, ha disminuido en brillo. Hace un par de noches, instado por las noticias recientes sobre Betelgeuse (Alfa Orionis), constaté que ahora brilla menos que Rigel (Beta Orionis), la luminosa estrella azul al suroeste de la misma constelación. Telegramas astronómicos recientes indican que la luminosidad de Betelgeuse es poco menos de la mitad de lo que era hace un año.

Betelgeuse es un astro estudiado con detalle desde hace mucho tiempo. A “tan sólo” 700 años-luz de distancia, es una de la estrellas supergigantes rojas más cercanas a nosotros. Su color indica una temperatura superficial relativamente baja de 3,500 grados; la del Sol, estrella amarilla, es de 6,000 grados; mientras que la superficie de Rigel, la gigante azul en Orión, está a 12,000 grados. Aún así, la luminosidad de Betelgeuse es enorme, unas 100 mil veces mayor que la del Sol, en razón de su gran tamaño, siendo su diámetro unas 900 veces el del Sol. Un aspecto que resalta en este momento es que Betelgeuse está destinada a estallar como supernova en un futuro cercano.

La comparación entre Betelgeuse, el Sol y Rigel ejemplifica la gran variedad de tipos de estrellas que hay en el firmamento. A mediados del siglo XX se descubrió que las características de las estrellas quedan determinadas principalmente por la masa y composición química de la estrella y el tiempo transcurrido desde su formación. Los modelos de estructura y evolución estelar desarrollados desde entonces reproducen en buena medida lo que se observa. Estos modelos indican diferencias dramáticas en la “vida” de las estrellas de distinta masa.

Las estrellas brillan al generar energía mediante reacciones nucleares propiciadas por las condiciones en sus interiores. Las temperaturas en los centros estelares van de decenas de millones de grados hasta miles de millones de grados, dependiendo de la masa y composición de la estrella. La presión del gas caliente compensa la fuerza de gravedad, manteniendo un estado de equilibrio. Las estrellas pasan la mayor parte de su vida transformando hidrógeno en helio. El Sol ha estado en esta fase por cinco mil millones de año y seguirá en ella otro tanto. Las estrellas más masivas tienen núcleos más calientes en los que las reacciones nucleares se dan de manera mucho más rápida, generando una cantidad mucho mayor de energía. Así, habiéndose formado como una estrella de unas 20 masas solares, Betelgeuse consumió el hidrógeno que tenía disponible en tan sólo diez millones de años, mil veces más rápidamente que el Sol. Al agotarse el hidrógeno, el núcleo de la estrella sufrió una fuerte contracción, mientras que las capas externas se expandieron, dando lugar a la fase de supergigante roja. En estrellas muy masivas, como Betelgeuse, la contracción del núcleo ocasiona temperaturas de cientos de millones de grados que permiten la generación de energía mediante la conversión de helio en carbono durante un millón de años. A medida que aumente la temperatura del centro de la estrella el carbono se combinará con helio para formar oxígeno y neón durante unos cuantos miles de años; después, el neón y el oxígeno servirán de combustible unos pocos años, y en su última semana la estrella transformará silicón en hierro. Una vez que la estrella agote todos sus recursos energéticos estallará como supernova.

La explosión de la supernova de Betelgeuse será un evento espectacular. Por su cercanía, deberá alcanzar una magnitud -12, comparable a la de la Luna llena, con todo el brillo concentrado en un punto del firmamento. Marcará el cielo nocturno y será también claramente visible de día por varios meses, o incluso más de un año. Se predice que su núcleo se convertirá en un poderoso pulsar que podría ser la fuente de radio, rayos X y rayos gamma más intensa del cielo. El último registro histórico de una supernova visible a simple vista en nuestra Galaxia lo hizo Kepler en 1604, antes del advenimiento del telescopio. La explosión de Betelgeuse deberá ser miles de veces más brillante y podrá estudiarse con lujo de detalle.

Si bien el brillo de Betelgeuse varía de forma errática desde hace décadas, la disminución que se ha observado en el último año es inesperada. Creemos que la estrella se encuentra en la fase de quemado de carbono, pero no sabemos con precisión cuánto combustible queda en su interior, y cuándo tiempo queda para que terminen las fases de quemado nuclear. Por otro lado, incluso en fenómenos celestes dramáticos como las últimas fases de la vida de una gran estrella, las escalas de tiempo son mucho más largas que una vida humana. Aunque la expectativa creada por la disminución del brillo de Betelgeuse es casi seguramente prematura, el comportamiento de la estrella es inesperado. Los científicos no dejarán pasar la oportunidad de estudiarlo. Son momentos interesantes, incluso si la supernova no ocurre durante nuestras vidas, sino dentro de miles de años.

 

*El autor es investigador del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE) y del Observatorio HAWC .

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