Betelgeuse

L'ipergigante rosso VY CMa è più grande di Betelgeuse ed erutta vaste nuvole di polvere

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Quando si tratta di dimensioni delle stelle, ci sono nane, giganti e supergiganti.

E poi ci sono gli ipergiganti.

Questi sono molto stelle massicce che vivono velocemente, muoiono giovani e si spengono con un enorme botto: le supernovae. E ora sappiamo che prima di andarsene soffrono anche di attacchi di tosse: epiche eruzioni di nuvole di polvere che urlano via ad alta velocità, facendo cambiare rapidamente e profondamente la luminosità della stella.



Se ti suona familiare, sì, tieni a mente Betelgeuse. Ci torneremo.

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Un'immagine Hubble del 2005 dell'ipergigante rosso VY Canis Majoris, che mostra il caos di polvere che lo circonda. La posizione della stella è nella macchia biancastra a sinistra del centro. Crediti: NASA, ESA e R. Humphreys (Università del Minnesota)Ingrandire

Un'immagine Hubble del 2005 dell'ipergigante rosso VY Canis Majoris, che mostra il caos di polvere che lo circonda. La posizione della stella è nella macchia biancastra a sinistra del centro. Credito: NASA, ESA e R. Humphreys (Università del Minnesota)

Ma in questo caso stiamo parlando della star VY Canis Majoris (o VY CMa in breve). Questo ipergigante rosso ridicolmente gonfio si trova a circa 4.000 anni luce di distanza nella costellazione del Cane Maggiore, il Cane Grosso (uno dei cani da caccia di Orione). In questo caso, la costellazione è appropriata: VY CMa è una stella immensa, ben oltre 2 miliardi chilometri di larghezza.

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Per fare un confronto, il Sole ha un diametro di 1,4 milioni di km. VY CMa è oltre mille volte più grande. UN mille . Sostituisci il Sole con VY CMa e si allungherebbe quasi fino all'orbita di Saturno.

Sarebbe un peccato per la Terra. Ci saremmo dentro. E dato che la stella genera diverse centinaia di migliaia di volte l'energia del Sole, il nostro pianeta non durerebbe a lungo lì.

Quindi sì, questa stella è schiacciante sotto ogni aspetto. Stelle come questa non durano a lungo, solo pochi milioni di anni, e con l'età generano così tanta luce da espellere la loro stessa superficie, la materia che viene portata via dall'intensità della radiazione dal basso. VY CMa probabilmente ha iniziato con una massa 40 volte superiore a quella del Sole, ma ne ha già perso circa la metà. Ed è qui che inizia davvero la nostra storia.

A sinistra: vista di Hubble della polvere che circonda la stella VY Canis Majoris. Al centro: ingrandisci l'immagine che mostra la posizione della stella nella polvere (troppo piccola per vedere qui). A destra: opera d'arte della stella che mostra l'eruzione.Ingrandire

A sinistra: vista di Hubble della polvere che circonda la stella VY Canis Majoris. Al centro: ingrandisci l'immagine che mostra la posizione della stella nella polvere (troppo piccola per vedere qui). A destra: opera d'arte della stella che mostra l'eruzione. Credito: NASA, ESA e R. Humphreys (Università del Minnesota) e J. Olmstead (STScI)

Le osservazioni della stella mostrano che sta emettendo troppa luce infrarossa per una stella del suo genere, il che è un segno rivelatore che è circondata da polvere . Di solito sono granelli microscopici di materiale roccioso (carico di silicato) o carbonioso (fuligginoso) attorno alla stella (così lo chiamiamo circumstellare , che è solo una bella parola). È riscaldato dalla luce delle stelle e quindi si illumina nell'infrarosso, causando l'eccesso osservato.

Osservazioni ad altissima risoluzione di VY CMa mostrano questa polvere e mostrano anche che è piuttosto complessa. Ci sono nodi, grumi, archi e nuvole diffuse intorno alla stella. Nuove osservazioni utilizzando Hubble, tuttavia, hanno permesso agli astronomi di misurare la velocità con cui si muove tutta questa polvere — gran parte di essa è stata espulsa a decine di migliaia di chilometri all'ora. Veloce . VY CMa fa le cose in grande.

La bellezza di questo è che poi hanno misurato la distanza dalla stella a questi vari gruppi e l'hanno usata insieme alla velocità per tracciare i gruppi indietro nel tempo, per vedere quando sono stati espulsi. Quello che hanno trovato è davvero interessante... l'età dei vari gruppi e altre caratteristiche indicano che sono stati spazzati via dalla stella intorno a 70, 120, 200 e 250 anni fa.

Guardando le osservazioni storiche della stella, questi periodi coincidono con tempi di grande variabilità di luminosità nella stella, oscurandosi e illuminandosi di un grande fattore.

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In altre parole, qualche meccanismo fisico nella stella ha fatto eruttare queste enormi nuvole di polvere, e queste nuvole poi sono passate tra noi e la stella, oscurandola. L'ultima grande eruzione avvenne alla fine del 1800, quando la stella svanì molto. Era visibile ad occhio nudo (a malapena) ma dopo quell'eruzione si è attenuato e da allora non si è più illuminato.

Opera d'arte che mostra il corso dell'eruzione di polvere di Betelgeuse: un'ondata di gas caldo e denso si muove verso l'alto e fuori dai suoi strati più profondi (pannelli 1 e 2), si raffredda e si allontana (pannello 3) e come l'abbiamo vista dalla Terra ( pannello 4). Credito: NASA, ESA ed E. WheatleyIngrandire

Opera d'arte che mostra il corso dell'eruzione di polvere di Betelgeuse: un'ondata di gas caldo e denso si muove verso l'alto e fuori dai suoi strati più profondi (pannelli 1 e 2), si raffredda e si allontana (pannello 3) e come l'abbiamo vista dalla Terra ( pannello 4). Credito: NASA, ESA ed E. Wheatley (STScI)

E questo è molto interessante perché la stella esplosiva preferita da tutti, Betelgeuse, ha appena subito un tremendo evento di oscuramento alla fine del 2019. Per diversi mesi la stella ha brillato a metà della sua solita tonalità rossastra, e gli astronomi stanno ancora discutendo su cosa l'abbia causato. I due principali contendenti sono un effetto di raffreddamento che ha fatto calare la sua luminosità, e l'altro sono - avete indovinato - eruzioni di polvere che hanno bloccato la stella. In realtà preferisco quest'ultima spiegazione; c'è molta polvere intorno a Betelgeuse, e sappiamo che a volte questo materiale soffia via in grandi nuvole. Ma non è ancora da escludere un calo della temperatura.

Tuttavia, Betelgeuse è una supergigante rossa. Massa inferiore, più piccola, e non luminosa come VY CMa (che, dopotutto, è una delle stelle più luminose dell'intera galassia), ma molto simile. Se VY CMa sta soffiando via la polvere e si sta attenuando, allora ha senso che la stessa cosa possa accadere con Big B.

Opera d'arte raffigurante la stella VY Canis Majoris che erutta enormi nuvole di polvere. Crediti: NASA, ESA e R. Humphreys (Università del Minnesota) e J. Olmstead (STScI)Ingrandire

Opera d'arte raffigurante la stella VY Canis Majoris che erutta enormi nuvole di polvere. Credito: NASA, ESA e R. Humphreys (Università del Minnesota) e J. Olmstead (STScI)

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Ci sono altre differenze, alcune delle quali però importanti. Betelgeuse è una stella variabile regolare, soggetta a cambiamenti ciclici di luminosità dell'ordine di un anno a causa della fisica che si svolge nelle profondità della sua atmosfera inferiore. VY CMa è una variabile irregolare e i cambiamenti nella sua luminosità impiegano molti anni per essere completati, sono più probabilmente dovuti a cose che accadono nella sua atmosfera molto alta. Quindi devi stare attento a estrapolare da una stella all'altra. Ma è comunque un'idea provocatoria.

Una serie di immagini prima e dopo di Betelgeuse mostra come è cambiata da gennaio 2019 (a sinistra) a dicembre 2019 (a destra). Credito: ESO/M. Montarges et al.Ingrandire

Una serie di immagini prima e dopo di Betelgeuse mostra come è cambiata da gennaio 2019 (a sinistra) a dicembre 2019 (a destra). Credito: ESO / M. Montarges et al.

Stelle come questa mi affascinano e mi terrorizzano. È difficile capire quanto siano incredibilmente immensi per l'anima, quanto potenti e come vivono le loro vite. Ma sono cruciali per l'evoluzione galattica; creano elementi pesanti come il ferro nei loro nuclei che vengono distribuiti nello spazio quando esplodono. Questo materiale poi va a creare nuove stelle, nuovi pianeti... e noi . Letteralmente, io e te.

Il ferro nel tuo sangue pompato attraverso il tuo corpo era una volta nel nucleo di una stella esplosiva come VY CMa, che lo ha pompato per primo nella galassia. Se questo da solo non è una ragione sufficiente per studiare stelle del genere, niente lo è.



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