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Un team di astronomi capitanato dall'astrofisico Steven Howell è riuscito a fotografare per la prima volta nella storia la "compagna" nascosta della stella Betelgeuse, la brillante stella supergigante rossa situata nella "spalla" sinistra della costellazione di Orione (“Betelgeuse” significa letteralmente “la mano del gigante”). La scoperta è stata ottenuta utilizzando il telescopio Gemini North, situato sul monte Maunakea alle Hawaii, grazie ad una tecnica nota come speckle imaging che ha permesso di scovare la debole stella compagna, di massa pari a 1,5 volte quella del Sole, nascosta dalla luce accecante della stella Betelgeuse. La stella orbita a circa 4 unità astronomiche da Betelgeuse, praticamente lambendone l'atmosfera, risolvendo così l'enigma secolare sulla periodicità di 6 anni nella curva di luce della supergigante rossa.
Come è stata scoperta la stella compagna di Betelgeuse
Il telescopio Gemini North, situato sul monte Maunakea alle Hawaii, è riuscito lì dove telescopi più blasonati, come il telescopio spaziale Hubble, hanno fallito: riprendere una immagine diretta della ipotizzata stella compagna di Betelgeuse. La scoperta è stata possibile utilizzando lo strumento ‘Alopeke (che in Hawaiano significa volpe) e la tecnica dello speckle imaging. La tecnica consiste nel riprendere un numero elevatissimo di immagini, tutte con tempi di esposizione brevissimi. Questi ultimi devono essere inferiori a quelli che sono i tempi tipici di variazione della turbolenza atmosferica, intorno al centesimo di secondo. Così facendo, ogni breve esposizione è come se riprendesse una istantanea della turbolenza atmosferica, aumentando la risoluzione angolare dell'osservazione (permettendo cioè di riprendere soggetti molto vicini angolarmente tra loro). Tempi di esposizione più lunghi, oltre a saturare la camera per via della luminosità di Betelgeuse, medierebbero su un numero più elevato di variazioni della turbolenza atmosferica, trasformando le due stelle in un singolo blob indistinguibile.
Cosa sappiamo sul sistema di Betelgeuse
La stella Betelgeuse si trova nella costellazione di Orione che domina i cieli invernali dell'emisfero boreale. Si tratta di una stella supergigante rossa, venti volte più massiccia del Sole e con un diametro così grande che la sua atmosfera lambirebbe l'orbita di Giove, se fosse nel Sistema Solare. Betelgeuse è relativamente giovane, 8,5 milioni di anni, ma data la sua grande massa, essa è "presto" destinata ad esplodere come supernova, con una luminosità che la renderebbe visibile dalla Terra anche in pieno giorno.
Essendo così brillante, essa è studiata da secoli ed è ben noto come la sua luminosità vari su due cicli di 400 giorni e 6 anni. Negli ultimi anni, 2019 e 2020, un calo improvviso della luminosità sembrò preannunciare l'imminente esplosione in supernova, salvo poi essere scoperto che la diminuzione fu causata da una espulsione di polveri ad opera della stella stessa. Il ciclo di 6 anni ha sempre destato sospetti negli astronomi, che da anni ipotizzano che la stella potesse avere una compagna in orbita stretta attorno ad essa.
Grazie al telescopio Gemini North il mistero secolare della variazione di luminosità di Betelgeuse è stato risolto. Essa possiede una stella compagna, di massa pari a 1,5 volte la massa del Sole, che orbita attorno a Betelgeuse ad una distanza di circa 4 unità astronomiche, lambendone quasi la superficie. Dalle immagini ottenute si nota come il colore dell'oggetto sia più blu di quello di Betelgeuse, segno di una temperatura superficiale maggiore della compagna. La distanza orbitale di questo secondo oggetto è pienamente compatibile col ciclo di 6 anni di variazione di luminosità di Betelgeuse. A novembre 2027, la stella compagna raggiungerà la massima distanza angolare da Betelgeuse, permettendo così agli astronomi di comprendere meglio la natura della compagna "nascosta" per secoli di Betelgeuse.