A quanto sembra, la fine di Betelgeuse non è così imminente come ci aveva indotto a pensare il suo recente comportamento. Dopo un periodo di calo di luminosità, la stella è infatti tornata a brillare con la sua solita intensità.

 

Betelgeuse, l’affascinante spalla del cacciatore Orione

Questa stella, che fa parte della costellazione di Orione, si trova a circa 700 anni luce di distanza ed è destinata ad esplodere in una meravigliosa supernova che segnerà la fine della sua esistenza come stella.

Si tratta di una stella abbastanza anziana, con i sui 8 milioni e mezzo di anni, Betelgeuse è ormai uscita dalla sua fase principale. Una fase in cui il suo nucleo attivo fondeva atomi di idrogeno con una furia che l’ha consuma velocemente rendendola, circa 40.000 anni fa, la supergigante rossa che oggi possiamo ammirare.

L’idrogeno nel suo nucleo è ormai terminato e per proseguire la sua vita, la stella fonde l’elio in carbonio ed ossigeno. Alla fine fonderà elementi sempre più pesanti che porteranno ad un accumulo di ferro che causerà il collasso del nucleo. Sarà allora che Betelgeuse esploderà magnificamente in una supernova. E prima che questo spettacolo avvenga, la stella si oscurerà rapidamente, per questo motivo il suo recente e prolungato calo di luminosità ha fatto pensare che la sua fine fosse vicina.

 

Il delicato equilibrio delle stelle, una lotta tra fusione e gravità

Le stelle basano la loro brillante esistenza su un delicato equilibrio tra gravità e fusione nucleare. La forza di gravità tende a voler schiacciare la stella sotto il suo stesso peso ma la fusione nucleare bilancia la gravità impedendogli di “comprimere” la stella in una nana bianca, una stella di neutroni o anche un buco nero.

Ma la gravità ha comunque i suoi importanti effetti, la sua energia consente infatti all’idrogeno del nucleo di fondersi in elio. Ciò avviene tramite un processo conosciuto come catena protone-protone (catena p-p), in cui quattro nuclei di idrogeno si combinano in un nucleo di elio. L’energia rilasciata da questo processo riscalda ulteriormente il nucleo, permettendogli di respingere la gravità che tende a schiacciarlo.

Ma per le stelle come Betelgeuse, più grandi del Sole, entra in gioco un altro processo di fusione noto come ciclo CNO. Questo processo porta alla fusione dell’elio in altri tre elementi carbonio (C), azoto (N) e ossigeno (O). Nel corso della vita della stella, il ciclo CNO aumenta man mano che l’idrogeno diventa più scarso e l’elio più abbondante, portando ad un aumento della temperatura della stella. Betelgeuse sta ora fondendo così furiosamente l’elio che è diventata una gigante rossa.

Dopo aver esaurito l’elio, sarà in grado di fondere il carbonio in elementi più pesanti. Dopodiché le cose cambieranno abbastanza rapidamente, esaurito il carbonio, proverà a fondere elementi sempre più pesanti fino a che il suo nucleo non collasserà e Betelgeuse diventerà una supernova.

 

È improbabile che riusciremo ad ammirare l’esplosione di Betelgeuse nell’arco della nostra vita

Comunque Betelgeuse ha carburante a sufficienza per altri 100.000 anni, pochi per una stella, ma troppi per un essere umano. Non è quindi questo il nostro momento di ammirare la sua spettacolare fine. Betelgeuse è ancora nel bel mezzo della sua fase da supergigante, nonostante il suo recente e prolungato oscuramento. Molti astronomi infatti, si aspettavano già un ritorno alla sua normale luminosità, dato che Betelgeuse è una stella semi-variabile, in cui si verifica questo fenomeno di abbassamento di luminosità, noto come dimming.

 

La stella variabile

La variabilità della luminosità di Betelgeuse, è dovuta ad un processo noto come convezione che avviene nelle regioni esterne della maggior parte delle stelle. Il materiale all’interno viene riscaldato dal nucleo e sale in superficie dove si raffredda e sprofonda di nuovo nella stella in un ciclo continuo.

Anche sul nostro Sole avvengono fenomeni di convezione, ma anche se il Sole ha regioni calde e luminose e regioni più fioche e più fredde, sono così piccole rispetto alla superficie totale della stella da non riuscire ad influire sulla sua luminosità.

Ma per Betelgeuse le cose sono diverse, il suo strato esterno è molto meno denso di quello del Sole, assomiglia infatti ad una sottile zuppa di gas incandescente. Ciò significa che le regioni di convezione su stelle di questo tipo possono essere enormi. Una singola regione può coprire gran parte della stella provocando i cambiamenti di luminosità che percepiamo.

Ma, sebbene Betelgeuse abbia una luminosità variabile, il suo recente oscuramento è stato molto più intenso di qualsiasi altro mai osservato fino ad ora. Tra settembre 2019 e gennaio 2020, la luminosità della stella è diminuita del 25%. Quindi è comprensibile che si sia pensato che fosse giunto il suo momento.

Questa immagine mostra la stella Betelgeuse prima e dopo il suo oscuramento. Le immagini, catturate con lo strumento SPHERE sul Very Large Telescope dell’ESO a gennaio e dicembre 2019, mostrano quanto la stella sia sbiadita e come sia cambiata la sua forma apparente.
Credit: ESO

Ma la stella ci ha disilluso. Anche se per un attimo abbiamo sperato di poter assistere ad un meraviglioso spettacolo che era piuttosto improbabile si verificasse nell’arco della nostra vita, ora Betelgeuse è tornata a risplendere. Ed il suo comportamento degli ultimi tempi rimane compatibile con quello di una stella semi-variabile come lei.