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Miércoles, 3 de junio de 2020
El gran debate astronómico

¿Qué está pasando con Betelgeuse?

Ricardo Martínez

Una de las estrellas más populares está perdiendo brillo y se han detectado ondas gravitacionales en torno a ella. La astronomía hasta el momento baraja tres explicaciones alternativas: se trata de una oscilación habitual solo que más acentuada, hay polvo bloqueando la luz de la estrella o efectivamente Betelgeuse entró en el colapso de su núcleo y camina a ser una supernova. 

Una de las estrellas más populares del cielo, Betelgeuse, ubicada en la constelación de Orión, empezó a perder su brillo de manera anómala en las últimas semanas. Se especula que se inicia un proceso que la llevaría a explotar como supernova. Incluso, hace algunos días, el 14 de enero, se detectó una onda gravitacional cercana a la estrella, lo que agrega más datos a esta importantísima noticia astronómica de inicios de 2020.

Si se sale a la intemperie en una noche despejada se pueden observar a simple vista en el cielo unas seis mil estrellas. De ellas solo unas doscientas cincuenta tienen nombres propios, como Aldebarán o Mizar, que los reciben desde el árabe, o como Arcturus o Polaris, que los reciben desde el griego. Las estrellas se pueden ubicar por las aparentes y mitológicas formas en que se parecen ordenar en la esfera celeste, las constelaciones. 

Una de esas constelaciones, quizá la primera o segunda más popular entre quienes gustan de la astronomía, es Orión; que tiene en su centro tres estrellas que forman una especie de puntos suspensivos conocidos en mundo rural como Las Tres Marías, pero que también se conocen como el Cinturón de Orión. Un poco más arriba de ellas hay otros tres puntos suspensivos, más pequeñitos, y popularmente conocidos como Las Tres Chepas o como la Espada de Orión. Finalmente, alrededor de ambos grupos hay cuatro estrellas que dan forma a algo que con un poco de imaginación se puede considerar como una fisonomía antropomórfica. Uno de los vértices corresponde a la estrella Rígel, y otro a una estrella visiblemente roja en la parte de abajo que se conoce como Betelgeuse.

Hasta hace un par de meses Betelgeuse era una de las estrellas más reconocidas por quienes con cierta inquietud atisbaban en el firmamento. Ello porque oscilaba su brillo entre el puesto noveno y el undécimo de las estrellas más brillantes observables, amén de encontrarse ubicada en una de las constelaciones más reconocibles.

Sin embargo, como detalla el sitio especializado en astronomía EarthSky, “a partir de octubre de 2019, los astrónomos notaron que el brillo de Betelgeuse de repente comenzó a cambiar. La estrella se estaba oscureciendo. Una vez que fue una de las 10 estrellas más brillantes del cielo, su brillo había caído al lugar 21 a fines de diciembre de 2019”.

Si bien las oscilaciones del brillo de Betelgeuse son habituales, debido a que se trata de una de las denominadas supergigantes rojas, el comportamiento de las últimas semanas ha sido de un desvanecimiento acelerado.

¿Una nueva supernova? No tan rápido

Las estrellas están formadas básicamente de hidrógeno, al igual que el 90% de los átomos que componen el universo conocido y observable hasta la fecha. Sin embargo, lo que ocurre en ellas, tal como explican José Maza y Mario Hamuy en Supernovas (2008, Ediciones B) es que este hidrógeno se empieza a transformar en helio (el segundo átomo más liviano luego del hidrógeno) en un proceso físico conocido como fusión nuclear y que se encuentra también en el mecanismo de las Bombas H. Es esta fusión nuclear la que provee a la estrella particular de su brillo, temperatura y color.

Pero el hidrógeno de una estrella es limitado. Dependiendo de su masa o tamaño original hay un momento en que se empieza a acabar. Entonces comienzan a predominar otras fusiones que dan origen a elementos cada vez más pesados como el berilio o el litio, hasta llegar al último elemento que se forma de esta manera: el hierro.

Cuando esto último sucede, al tratarse de un material en exceso pesado, la estrella colapsa sobre sí misma y da lugar a una gigantesca explosión denominada desde antiguo como supernova. En las supernovas se terminan por producir el resto de los elementos químicos encontrables en la naturaleza (aunque en cantidades ridículamente escasas) de pesos atómicos mayores al hierro. El remanente final de la explosión corresponde a una nebulosa acompañada de una onda de choque y, en el lugar donde se ubicaba la estrella que explotó, o bien una estrella de neutrones, o bien un agujero negro, dependiendo de qué tipo -de los varios que existen- de supernova se trate.

En las últimas semanas se ha especulado mucho que Betelgeuse podría estar en el futuro inmediato entrando en una fase de supernova. La estrella, que se encuentra a 642 o 643 años luz de distancia de la Tierra podría, en ese entendido, llegar a alcanzar un brillo que sería comparable con el de la Luna y hasta se especula que podría ser observable incluso durante el día.

Sin embargo, no hay que ir tan rápido. Diferentes sitios de noticias científicas, como el del The New York Times, defienden, a partir de declaraciones de las organizaciones de astrónomos, que es posible que Betelgeuse entre en fase de supernova tipo II en unos cien mil años. Esto, para los tiempos que se manejan en dicha ciencia es una fruslería, pero harto más distante de 2020 o 2021.

Francisco Salgado, astrofísico con un posgrado en Leiden, Países Bajos, se explaya sobre esto último: “Según entiendo, hay tres explicaciones circulando [acerca la pérdida de brillo anómala de Betelgeuse en las últimas semanas]: la primera es que es una oscilación como las habituales solo que más acentuada, la segunda es que material de polvo esté bloqueando la luz de la estrella y la tercera es que esté empezando el proceso de colapso de su núcleo y eventualmente se produzca una explosión de supernova”.

Consultado sobre si es posible determinar qué tipo de fusiones nucleares están predominando en Betelgeuse en estos momentos, Salgado explica: “Betelgeuse es una super gigante roja, eso quiere decir que ya terminó el proceso de fusiones nucleares de hidrógeno para crear helio. En estos momentos el “combustible” de la estrella es la fusión de helio en el núcleo de la estrella y la creación de elementos más pesados (cómo berilio, carbono, nitrógeno, oxígeno, etc.), que van a ser el combustible de la estrella en la próxima fase de su vida”.

La onda gravitacional

Observatorios astronómicos y radioastronómicos, así como otros sensores especializados en señales del espacio, se han volcado en las últimas semanas sobre Betelgeuse prestando atención a todo tipo de indicio que llegue desde la estrella.

Es el caso del Observatorio de Interferómetro Láser de Ondas Gravitacionales (Ligo, por su sigla en inglés). Este último, como consigna una noticia más reciente de EarthSky del pasado 15 de enero, junto con los detectores Virgo "registraron una ráfaga de ondas gravitacionales esta semana, desde un área del cielo cerca de la supergigante roja Betelgeuse. Esta explosión inesperada se ha denominado, por ahora, S200114f. Está provocando algunas conversaciones interesantes en Twitter dado que Betelgeuse ha sufrido una atenuación inusual en las últimas semanas”.

Sobre este último hallazgo, Víctor Lagos Navarro, director de la Sociedad Astronómica de Valparaíso y Viña del Mar (Saval) explica que “las ondas gravitacionales son un descubrimiento que se describe como consecuencia de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein de 1916, del resultado de sus ecuaciones, la masa curva el espacio-tiempo y los cuerpos se mueven en esta geometría", es decir, “la materia le dice al espacio como curvarse y el espacio le dice a la materia como moverse”. La contracción o curvatura del espacio-tiempo como consecuencia de la presencia de un campo gravitatorio, quedó expresado en su artículo de 1911 Sobre la influencia de la gravedad en la propagación de la luz.

Entonces, siguiendo la teoría de la relatividad general de Einstein, las estrellas que se ven cerca del Sol durante un eclipse total deberían observarse ligeramente desplazadas en el cielo respecto a su posición correcta porque la masa solar curvaría los rayos de luz procedentes de ellas. Esto quedó demostrado en el primer eclipse de sol del milenio: el 29 de mayo de 1919. Por lo tanto, un cambio brusco de masa en una región del tejido espacio-tiempo, provocaría necesariamente una onda llamada gravitacional, porque está fluctuación modificará el espacio tiempo, generando una distorsión que se propagará por todo el cosmos como una onda de gravedad, del mismo modo que cuando arrojamos una piedra en un lago. La magnitud de esta onda depende principalmente de la masa involucrada. Estas ondas son distorsiones más pequeñas que un protón en la malla del espacio-tiempo, que producen todos los cuerpos en movimiento.

Durante casi 100 años fue imposible detectarlas. Hasta que Ligo registró en 2015 la primera onda causada por el choque de dos agujeros negros.

Respecto del caso de la onda detectada por Ligo en las inmediaciones de Betelgeuse, Lagos Navarro indica que “hay que destacar que la detección de ondas gravitacionales es una tecnología muy reciente y nos ofrece una nueva manera de observar el cosmos. Estamos en una fase de recolección de evidencias de los fenómenos y por lo tanto recién aprendiendo a interpretar las mediciones. En consecuencia, no hay ninguna seguridad aún de lo que significa la detección en Betelgeuse”.

¿El hombro del gigante?

Un dato necesario de aclarar, finalmente, es que el nombre de Betelgeuse (que es posible de pronunciar tal como se lee en castellano, sin alejarse mucho del sonido de la palabra original) corresponde al árabe yad al-jawzā (la mano de Jauza”) que en la traducción a las lenguas europeas se entendió como el hombro del gigante (de Orión), por su posición en la figura antropomórfica de dicha constelación.

Sin embargo, si uno mira a Orión desde el Hemisferio Sur y particularmente desde Chile, este hombro no es tal, porque, como en el Hemisferio Sur la esfera celeste se contempla al revés que en el Hemisferio Norte, entonces Betelgeuse se ve abajo en Orión y no arriba. Algo similar a la Espada de Orión o Las Tres Chepas, que no cuelgan del Cinturón, sino que se elevan por encima de él.

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