Per la prima volta, gli astronomi hanno rilevato tracce dirette della presenza di una stella compagna nascosta attorno a Betelgeuse.
Questo grazie a osservazioni del telescopio spaziale Hubble e di strumenti terrestri. La scoperta chiarisce i comportamenti irregolari della supergigante rossa e fornisce nuovi indizi sull’evoluzione delle stelle massicce.
Gli astronomi del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) hanno annunciato di aver individuato un “wake” gassoso, una scia di materia densa all’interno dell’atmosfera estesa di Betelgeuse, provocata dal passaggio orbitale di una stella compagna finora mai osservata direttamente. Il suo nome è Siwarha, e la sua esistenza è ora supportata da dati spettroscopici raccolti in un arco temporale di quasi otto anni.
La scoperta, accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal, è stata presentata alla 247ª conferenza dell’American Astronomical Society a Phoenix, in Arizona. I dati provengono da una combinazione di osservazioni effettuate con il Telescopio Spaziale Hubble della NASA, il Fred Lawrence Whipple Observatory e il Roque de Los Muchachos Observatory.
Il team ha analizzato variazioni nella luce emessa da Betelgeuse, concentrandosi in particolare sullo spettro di emissione di alcuni elementi, tra cui il ferro ionizzato (Fe II). Le differenze nella luminosità osservate quando Siwarha si trovava davanti o dietro a Betelgeuse hanno rivelato l’esistenza di una scia di gas più densa che avvolge la compagna e si disperde progressivamente nell’atmosfera della supergigante rossa.
Andrea Dupree, astronoma del CfA e autrice principale dello studio, ha descritto il fenomeno come simile alla scia creata da una barca sull’acqua. Il movimento di Siwarha attraverso l’atmosfera rarefatta di Betelgeuse produce un effetto ondoso visibile nelle variazioni spettrali. Il ciclo completo dell’orbita è stato stimato in circa 2.100 giorni, ovvero circa sei anni terrestri.
Betelgeuse è una stella supergigante rossa, situata a circa 650 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Orione. Con un diametro tale da contenere al suo interno più di 400 milioni di Soli, Betelgeuse è una delle poche stelle la cui atmosfera estesa può essere studiata direttamente.
La sua importanza scientifica risiede nella possibilità di osservare da vicino i processi di perdita di massa e di evoluzione terminale che precedono l’esplosione in supernova. La presenza di una compagna orbitante all’interno della sua atmosfera ha profonde implicazioni per comprendere la dinamica degli strati esterni, la formazione di gas e polveri e le interazioni gravitazionali nei sistemi stellari massicci.
Da anni, gli astronomi osservano fluttuazioni irregolari nella luminosità di Betelgeuse. Il caso più eclatante si è verificato nel 2020, quando la stella è improvvisamente diventata molto meno brillante, generando ipotesi su una possibile esplosione imminente. Due cicli di variazione, uno di 400 giorni e uno più lungo di 2.100 giorni, avevano lasciato perplessi i ricercatori.
Studi recenti hanno attribuito il ciclo più breve a pulsazioni interne della stella. Il ciclo più lungo, invece, non trovava spiegazioni convincenti fino all’identificazione della scia lasciata da Siwarha, che passa periodicamente attraverso gli strati più esterni dell’atmosfera di Betelgeuse, modificandone la struttura e le proprietà radiative.
Il Telescopio Spaziale Hubble, attivo da oltre trent’anni, ha giocato un ruolo determinante nel rilevare le variazioni spettroscopiche associate alla scia gravitazionale di Siwarha. L’analisi delle emissioni nella banda ultravioletta ha evidenziato cambiamenti significativi nell’intensità e nella posizione delle righe spettrali del ferro ionizzato, confermando il passaggio della compagna e la perturbazione del gas circostante.
Queste variazioni corrispondono esattamente al periodo orbitale ipotizzato, offrendo una prova diretta dell’esistenza della compagna e del suo impatto su una delle stelle più massicce e visibili del cielo notturno.
La conferma dell’esistenza di Siwarha ha importanti ricadute sulla comprensione delle fasi finali dell’evoluzione stellare. Le stelle supergiganti come Betelgeuse perdono grandi quantità di massa prima di esplodere come supernovae. La presenza di una compagna orbitante in prossimità dell’atmosfera esterna può accelerare o modificare questi processi di perdita di massa.
Questo comportamento, se confermato anche in altri sistemi simili, può portare a una revisione dei modelli teorici di collasso gravitazionale e formazione di supernovae di tipo II, e a una maggiore comprensione della distribuzione degli elementi chimici nell’universo.
Secondo i dati raccolti, Siwarha completa un’orbita ogni 2.100 giorni. Attualmente, dal punto di vista terrestre, la stella compagna si trova dietro Betelgeuse, rendendola difficile da rilevare direttamente. Gli astronomi stanno già pianificando una nuova campagna osservativa per il 2027, quando Siwarha emergerà nuovamente in posizione frontale, permettendo ulteriori misurazioni della scia gassosa.
Queste future osservazioni potranno chiarire meglio la struttura tridimensionale dell’atmosfera di Betelgeuse e verificare se le variazioni osservate siano persistenti o variabili in funzione delle condizioni locali.
La missione Hubble è frutto della collaborazione tra NASA ed ESA, con il supporto operativo dello Space Telescope Science Institute di Baltimora e di Lockheed Martin Space. Il successo della ricerca condotta su Betelgeuse dimostra il valore delle osservazioni multi-strumento e multi-epoca, che combinano dati spaziali e terrestri in un’ottica di lungo termine.
La metodologia utilizzata per identificare Siwarha potrà essere applicata ad altri casi simili, offrendo nuovi strumenti per scoprire stelle compagne nascoste attorno a supergiganti e giganti rosse, migliorando così la comprensione dei sistemi binari e delle dinamiche interne stellari.