Betelgeuse suele ser la décima estrella más brillante del cielo nocturno y, después de Rigel , la segunda más brillante de la constelación de Orión . Es una estrella variable semirregular claramente rojiza cuya magnitud aparente , que varía entre +0.0 y +1.6, tiene el rango más amplio mostrado por cualquier estrella de primera magnitud . En longitudes de onda del infrarrojo cercano , Betelgeuse es la estrella más brillante del cielo nocturno. Su designación Bayer es α Orionis , latinizada como Alpha Orionis y abreviadaAlpha Ori o α Ori .
Datos de observación Epoch J2000.0 Equinox J2000.0 | |
---|---|
Constelación | Orión |
Pronunciación | / B ɛ t əl dʒ U z , b i t əl -, - dʒ U s / [1] [2] |
Ascensión recta | 05 h 55 m 10.30536 s [3] |
Declinación | + 07 ° 24 ′ 25.4304 ″ [3] |
Caracteristicas | |
Etapa evolutiva | Supergigante roja |
Tipo espectral | M1 – M2 Ia – ab [4] |
Magnitud aparente ( V ) | +0,50 [5] (0,0–1,6 [6] ) |
Magnitud aparente ( J ) | −3,00 [7] |
Magnitud aparente ( K ) | −4,05 [7] |
Índice de color U − B | +2.06 [5] |
Índice de color B − V | +1,85 [5] |
Tipo variable | SRc [8] |
Astrometria | |
Velocidad radial (R v ) | +21,91 [9] km / s |
Movimiento adecuado (μ) | REAL ACADEMIA DE BELLAS ARTES: 26,42 ± 0,25 [10] mas / año Dic .: 9.60 ± 0.12 [10] mas / año |
Paralaje (π) | 5,95+0,58 −0,85[11] mas |
Distancia | 548+90 −49 Ly (168,1+27,5 −14,9[11] pc ) |
Magnitud absoluta (M V ) | −5,85 [12] |
Detalles | |
Masa | 16.5-19 [11] M ☉ |
Radio | 764+116 −62[11] –1,021 [13] R ☉ |
Luminosidad | 126.000+83.000 −50.000[14] (90.000 -150.000 ) [15] L ☉ |
Gravedad superficial (log g ) | −0,5 [16] cgs |
Temperatura | 3.600 ± 200 [11] K |
Metalicidad [Fe / H] | +0.05 [17] dex |
Rotación | 36 ± 8 [18] años |
Velocidad de rotación ( v sen i ) | 5,47 ± 0,25 [18] km / s |
Edad | 8.0–8.5 [14] Myr |
Otras designaciones | |
Betelgeuse, α Ori , 58 Ori , HR 2061, BD + 7 ° 1055, HD 39801, FK5 224, HIP 27989, SAO 113271, GC 7451, CCDM J05552 + 0724, AAVSO 0549 + 07 | |
Referencias de la base de datos | |
SIMBAD | datos |
Coordenadas : 05 h 55 m 10.3053 s , + 07 ° 24 ′ 25.426 ″
Clasificada como una supergigante roja de tipo espectral M1-2, Betelgeuse es una de las estrellas más grandes visibles a simple vista . Si estuviera en el centro de nuestro Sistema Solar , su superficie estaría más allá del cinturón de asteroides y engulliría las órbitas de Mercurio , Venus , la Tierra , Marte y posiblemente Júpiter . Sin embargo, hay varias supergigantes rojas más grandes en la Vía Láctea , incluidas Mu Cephei y la peculiar supergigante, VY Canis Majoris . Los cálculos de la masa de Betelgeuse oscilan entre un poco menos de diez y un poco más de veinte veces la del Sol . Por diversas razones , su distancia ha sido bastante difícil de medir; Las mejores estimaciones actuales están en el orden de 500 a 600 años luz del Sol, una incertidumbre comparativamente amplia para una estrella relativamente cercana. Su magnitud absoluta es de aproximadamente −6. Con menos de 10 millones de años, Betelgeuse ha evolucionado rápidamente debido a su gran masa y se espera que termine su evolución con una explosión de supernova , muy probablemente dentro de 100.000 años. Habiendo sido expulsada de su lugar de nacimiento en la Asociación Orion OB1 , que incluye las estrellas en el Cinturón de Orión, se ha observado que esta estrella fuera de control se mueve a través del medio interestelar a una velocidad de30 km / s , creando un arco de choque de más de cuatro años luz de ancho.
En 1920, Betelgeuse se convirtió en la primera estrella extrasolar cuyo tamaño angular de la fotosfera se midió. Estudios posteriores han informado de un diámetro angular (es decir, tamaño aparente) que varía de 0,042 a 0,056 segundos de arco ; ese rango de determinaciones se atribuye a la no esfericidad, oscurecimiento de las extremidades , pulsaciones y apariencia variable en diferentes longitudes de onda . También está rodeado por una envoltura compleja y asimétrica , aproximadamente 250 veces el tamaño de la estrella, causada por la pérdida de masa de la propia estrella. El diámetro angular observado en la Tierra de Betelgeuse es superado solo por los de R Doradus y el Sol.
A partir de octubre de 2019, Betelgeuse comenzó a atenuarse notablemente y, a mediados de febrero de 2020, su brillo se había reducido en un factor de aproximadamente 3, de magnitud 0,5 a 1,7. Para el 22 de febrero de 2020, Betelgeuse dejó de atenuarse y comenzó a iluminarse nuevamente. Las observaciones infrarrojas no encontraron ningún cambio significativo en el brillo durante los últimos 50 años, lo que sugiere que la atenuación se debe a un cambio en la extinción más que a un cambio subyacente en la luminosidad de la estrella. Otros estudios sugirieron que la oclusión de " polvo circunestelar de grano grande " puede ser la explicación más probable del oscurecimiento de la estrella.
Nomenclatura
α Orionis (latinizado a Alpha Orionis ) es la designación de la estrella dada por Johann Bayer en 1603.
El nombre tradicional Betelgeuse se deriva del árabe إبط الجوزاء Ibṭ al-Jauzā ' , que significa "la axila de Orión", o يد الجوزاء Yad al-Jauzā' "la mano de Orión". En inglés, hay cuatro pronunciaciones comunes de este nombre, dependiendo de si la primera e se pronuncia corta o larga y si la s se pronuncia "s" o "z": [1] [2]
- / B ɛ t əl dʒ U z /
- / B i t əl dʒ U z /
- / B ɛ t əl dʒ U s /
- / B i t əl dʒ U s /
La última pronunciación se ha popularizado por sonar como "jugo de escarabajo".
En 2016, la Unión Astronómica Internacional organizó un Grupo de Trabajo sobre Nombres de Estrellas (WGSN) [19] para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. El primer boletín de WGSN de julio de 2016 [20] incluía una tabla de los dos primeros lotes de nombres aprobados por WGSN, que incluía Betelgeuse para esta estrella. Ahora está inscrito en el Catálogo de Nombres de Estrellas de la IAU. [21]
Historia de la observación
Betelgeuse y su coloración roja se han notado desde la antigüedad ; el astrónomo clásica Ptolomeo describe su color como ὑπόκιρρος ( hypókirrhos ), un término que más tarde fue descrito por un traductor de Ulugh pide 's Zij-i Sultani como rubedo , América para 'ruddiness'. [22] [23] En el siglo XIX, antes de los sistemas modernos de clasificación estelar , Angelo Secchi incluyó a Betelgeuse como uno de los prototipos de sus estrellas de Clase III (naranja a rojo). [24] Por el contrario, tres siglos antes de Ptolomeo, los astrónomos chinos observaron que Betelgeuse tenía un color amarillo ; si es precisa, tal observación podría sugerir que la estrella estaba en una fase supergigante amarilla alrededor del comienzo de la era cristiana, [25] una posibilidad dada la investigación actual sobre el complejo entorno circunestelar de estas estrellas. [26]
Descubrimientos nacientes
La variación en el brillo de Betelgeuse fue descrita en 1836 por Sir John Herschel , cuando publicó sus observaciones en Outlines of Astronomy . De 1836 a 1840, notó cambios significativos en la magnitud cuando Betelgeuse eclipsó a Rigel en octubre de 1837 y nuevamente en noviembre de 1839. [27] Siguió un período de inactividad de 10 años; luego, en 1849, Herschel notó otro ciclo corto de variabilidad, que alcanzó su punto máximo en 1852. Observadores posteriores registraron máximos inusualmente altos con un intervalo de años, pero solo pequeñas variaciones de 1957 a 1967. Los registros de la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO ) muestran un brillo máximo de 0.2 en 1933 y 1942, y un mínimo de 1.2, observado en 1927 y 1941. [28] [29] Esta variabilidad en el brillo puede explicar por qué Johann Bayer , con la publicación de su Uranometria en 1603, designó la estrella alfa, ya que probablemente rivalizaba con el Rigel ( beta ), que suele ser más brillante . [30] Desde las latitudes árticas, el color rojo de Betelgeuse y su ubicación más alta en el cielo que Rigel significaba que los inuit la consideraban más brillante, y un nombre local era Ulluriajjuaq "estrella grande". [31]
En 1920, Albert Michelson y Francis Pease montados un 6 metros interferómetro en la parte frontal de la 2,5 metros telescopio en el Observatorio Monte Wilson . Con la ayuda de John Anderson , el trío midió el diámetro angular de Betelgeuse en 0.047 ″ , una cifra que resultó en un diámetro de3,84 × 10 8 km (2,58 AU ) basado en el valor de paralaje de0.018 ″ . [32] Sin embargo, el oscurecimiento de las extremidades y los errores de medición dieron lugar a incertidumbre sobre la precisión de estas mediciones.
Las décadas de 1950 y 1960 vieron dos desarrollos que afectarían la teoría de la convección estelar en supergigantes rojas: los proyectos Stratoscope y la publicación de 1958 de Structure and Evolution of the Stars , principalmente el trabajo de Martin Schwarzschild y su colega en la Universidad de Princeton , Richard Härm. [33] [34] Este libro difundió ideas sobre cómo aplicar tecnologías informáticas para crear modelos estelares, mientras que los proyectos del estratoscopio, al tomar telescopios transportados por globos por encima de la turbulencia de la Tierra , produjeron algunas de las mejores imágenes de gránulos y manchas solares jamás vistas. , confirmando así la existencia de convección en la atmósfera solar. [33]
Avances en imágenes
En la década de 1970, los astrónomos vieron algunos avances importantes en la tecnología de imágenes astronómicas, comenzando con la invención de Antoine Labeyrie de la interferometría moteada , un proceso que redujo significativamente el efecto borroso causado por la visión astronómica . Aumentó la resolución óptica de los telescopios terrestres , lo que permitió mediciones más precisas de la fotosfera de Betelgeuse. [35] [36] Con las mejoras en la telescopía infrarroja en la cima del Monte Wilson , el Monte Locke y Mauna Kea en Hawai, los astrofísicos comenzaron a mirar dentro de las complejas conchas circunestelares que rodeaban a la supergigante, [37] [38] [39] lo que les hizo sospechar el presencia de enormes burbujas de gas resultantes de la convección. [40] Pero no fue hasta finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, cuando Betelgeuse se convirtió en un objetivo habitual de la interferometría de enmascaramiento de apertura , que se produjeron avances en las imágenes de luz visible e infrarroja . Iniciada por John E. Baldwin y sus colegas del Cavendish Astrophysics Group , la nueva técnica empleó una pequeña máscara con varios orificios en el plano de la pupila del telescopio, convirtiendo la apertura en una matriz interferométrica ad hoc. [41] La técnica contribuyó con algunas de las mediciones más precisas de Betelgeuse al tiempo que reveló puntos brillantes en la fotosfera de la estrella. [42] [43] [44] Estas fueron las primeras imágenes ópticas e infrarrojas de un disco estelar distinto del Sol , tomadas primero de interferómetros terrestres y luego de observaciones de mayor resolución del telescopio COAST . Los "parches brillantes" o "puntos calientes" observados con estos instrumentos parecían corroborar una teoría presentada por Schwarzschild décadas antes de que las células de convección masivas dominaban la superficie estelar. [45] [46]
En 1995, el telescopio espacial Hubble 's Cámara de Objetos Débiles capturó una imagen ultravioleta con una resolución superior a la obtenida por la primera imagen-telescopio convencional del interferómetros-basados en tierra (o 'directa-imagen' en la terminología de la NASA) del disco de otra estrella. [47] Debido a que la atmósfera de la Tierra absorbe la luz ultravioleta , las observaciones en estas longitudes de onda se realizan mejor con telescopios espaciales . [48] Como imágenes anteriores, esta imagen contenía un parche brillante que indicaba una región en el cuadrante suroeste.2.000 K más caliente que la superficie estelar. [49] Los espectros ultravioleta posteriores tomados con el espectrógrafo de alta resolución Goddard sugirieron que el punto caliente era uno de los polos de rotación de Betelgeuse. Esto le daría al eje de rotación una inclinación de aproximadamente 20 ° con respecto a la dirección de la Tierra y un ángulo de posición desde el norte celeste de aproximadamente 55 °. [50]
Estudios de la década de 2000
En un estudio publicado en diciembre de 2000, el diámetro de la estrella se midió con el interferómetro espacial infrarrojo (ISI) en longitudes de onda del infrarrojo medio, lo que produjo una estimación oscurecida de las extremidades de55,2 ± 0,5 mas - una cifra totalmente coherente con los hallazgos de Michelson ochenta años antes. [32] [51] En el momento de su publicación, el paralaje estimado de la misión Hipparcos era7.63 ± 1.64 mas , produciendo un radio estimado para Betelgeuse de3,6 AU . Sin embargo, un estudio interferométrico infrarrojo publicado en 2009 anunció que la estrella se había reducido en un 15% desde 1993 a un ritmo creciente sin una disminución significativa en magnitud. [52] [53] Observaciones posteriores sugieren que la aparente contracción puede deberse a la actividad de la capa en la atmósfera extendida de la estrella. [54]
Además del diámetro de la estrella, han surgido preguntas sobre la compleja dinámica de la atmósfera extendida de Betelgeuse. La masa que forma las galaxias se recicla a medida que se forman y destruyen las estrellas , y las supergigantes rojas son las principales contribuyentes, sin embargo, el proceso por el cual se pierde la masa sigue siendo un misterio. [55] Con los avances en las metodologías interferométricas, los astrónomos pueden estar cerca de resolver este enigma. En julio de 2009, las imágenes publicadas por el Observatorio Europeo Austral , tomadas por el interferómetro terrestre del Very Large Telescope (VLTI), mostraron una gran columna de gas que se extendía30 UA desde la estrella a la atmósfera circundante. [56] Esta eyección de masa fue igual a la distancia entre el Sol y Neptuno y es uno de los múltiples eventos que ocurren en la atmósfera circundante de Betelgeuse. Los astrónomos han identificado al menos seis conchas que rodean Betelgeuse. Resolver el misterio de la pérdida de masa en las últimas etapas de la evolución de una estrella puede revelar los factores que precipitan la muerte explosiva de estos gigantes estelares. [52]
2019-20 desvanecimiento
Una estrella variable semirregular pulsante , Betelgeuse está sujeta a múltiples ciclos de brillo creciente y decreciente debido a cambios en su tamaño y temperatura. [14] Los astrónomos que notaron por primera vez el oscurecimiento de Betelgeuse, los astrónomos de la Universidad de Villanova Richard Wasatonic y Edward Guinan , y el aficionado Thomas Calderwood, teorizan que una coincidencia de un ciclo de luz mínimo normal de 5.9 años y un período de 425 días más profundo de lo normal son los factores impulsores. [57] Otras posibles causas hipotetizadas para fines de 2019 fueron una erupción de gas o polvo, o fluctuaciones en el brillo de la superficie de la estrella. [58]
Para agosto de 2020, estudios extensos y a largo plazo de Betelgeuse, principalmente utilizando observaciones ultravioleta del Telescopio Espacial Hubble , sugieren que la atenuación inesperada probablemente fue causada por una inmensa cantidad de material supercaliente expulsado al espacio. El material se enfrió y formó una nube de polvo que bloqueó la luz de las estrellas proveniente de aproximadamente una cuarta parte de la superficie de Betelgeuse. El Hubble capturó señales de material denso y calentado que se movía a través de la atmósfera de la estrella en septiembre, octubre y noviembre antes de que múltiples telescopios observaran la atenuación más marcada en diciembre y los primeros meses de 2020. [59] [60] [61]
En enero de 2020, Betelgeuse se había atenuado en un factor de aproximadamente 2,5 de magnitud 0,5 a 1,5, y en febrero se informó en el Telegram del astrónomo con un mínimo récord de +1.614, señalando que la estrella es actualmente la "menos luminosa y más fría". en los 25 años de sus estudios y también calculando una disminución de radio. [62] La revista Astronomy lo describió como un "oscurecimiento extraño", [63] y la especulación popular infirió que esto podría indicar una supernova inminente . [64] [65] Esto hizo caer a Betelgeuse de una de las 10 estrellas más brillantes del cielo a fuera de las 20 principales, [57] notablemente más tenue que su vecino cercano Aldebarán . [58] Los informes de los principales medios de comunicación discutieron la especulación de que Betelgeuse podría estar a punto de explotar como una supernova, [66] [67] [68] [69] pero los astrónomos señalan que se espera que la supernova ocurra dentro de aproximadamente los próximos 100,000 años y, por lo tanto, es Es poco probable que sea inminente. [66] [68]
Para el 17 de febrero de 2020, el brillo de Betelgeuse se había mantenido constante durante unos 10 días y la estrella mostraba signos de rebrillar. [70] El 22 de febrero de 2020, Betelgeuse pudo haber dejado de atenuar por completo, casi terminando el episodio de atenuación actual. [71] El 24 de febrero de 2020, no se detectó ningún cambio significativo en el infrarrojo durante los últimos 50 años; esto parecía no tener relación con el reciente desvanecimiento visual y sugirió que un colapso inminente del núcleo podría ser poco probable. [72] También el 24 de febrero de 2020, otros estudios sugirieron que la oclusión de " polvo circunestelar de grano grande " podría ser la explicación más probable del oscurecimiento de la estrella. [73] [74] Un estudio que utiliza observaciones en longitudes de onda submilimétricas descarta contribuciones significativas de la absorción de polvo. En cambio, las grandes manchas estelares parecen ser la causa del oscurecimiento. [75] Los estudios de seguimiento, publicados el 31 de marzo de 2020 en The Astronomer's Telegram , encontraron un rápido aumento en el brillo de Betelgeuse. [76]
Betelgeuse es casi invisible desde el suelo entre mayo y agosto porque está demasiado cerca del sol. Antes de entrar en su conjunción 2020 con el Sol, Betelgeuse había alcanzado un brillo de +0,4. Las observaciones con la nave espacial STEREO-A realizadas en junio y julio de 2020 mostraron que la estrella se había atenuado en 0,5 desde la última observación desde tierra en abril. Esto es sorprendente, porque se esperaba un máximo para agosto / septiembre de 2020, y el próximo mínimo debería ocurrir alrededor de abril de 2021. Sin embargo, se sabe que el brillo de Betelgeuse varía de manera irregular, lo que dificulta las predicciones. El desvanecimiento podría indicar que podría ocurrir otro evento de atenuación mucho antes de lo esperado. [77] El 30 de agosto de 2020, los astrónomos informaron de la detección de una segunda nube de polvo emitida desde Betelgeuse y asociada con un oscurecimiento sustancial reciente (un mínimo secundario el 3 de agosto) en la luminosidad de la estrella. [78]
Observación
Como resultado de su distintivo color rojo anaranjado y su posición dentro de Orión, Betelgeuse es fácil de detectar a simple vista en el cielo nocturno. Es una de las tres estrellas que componen el asterismo del Triángulo de invierno y marca el centro del Hexágono de invierno . A principios de enero de cada año, se puede ver surgir en el este justo después de la puesta del sol. Entre mediados de septiembre y mediados de marzo (mejor a mediados de diciembre), es visible en prácticamente todas las regiones habitadas del mundo, excepto en la Antártida, en latitudes al sur de 82 °. En mayo (latitudes norte moderadas) o junio (latitudes sur), la supergigante roja se puede ver brevemente en el horizonte occidental después de la puesta del sol, reapareciendo unos meses más tarde en el horizonte oriental antes del amanecer. En el período intermedio (junio-julio), es invisible a simple vista (visible solo con un telescopio a la luz del día), excepto alrededor del mediodía en las regiones antárticas entre 70 ° y 80 ° de latitud sur (durante la noche polar , cuando el sol está debajo del horizonte).
Betelgeuse es una estrella variable cuya magnitud visual oscila entre 0,0 y +1,6. [6] Hay períodos durante los cuales supera a Rigel para convertirse en la sexta estrella más brillante, y ocasionalmente se vuelve aún más brillante que Capella . En su forma más débil, Betelgeuse puede quedarse atrás de Deneb y Beta Crucis , ambos ligeramente variables, para ser la vigésima estrella más brillante. [29]
Betelgeuse tiene un índice de color B – V de 1,85, una cifra que apunta a su pronunciado "enrojecimiento". La fotosfera tiene una atmósfera extendida , que muestra fuertes líneas de emisión en lugar de absorción , un fenómeno que ocurre cuando una estrella está rodeada por una gruesa envoltura gaseosa (en lugar de ionizada). Se ha observado que esta atmósfera gaseosa extendida se acerca y se aleja de Betelgeuse, dependiendo de las fluctuaciones en la fotosfera. Betelgeuse es la fuente de infrarrojo cercano más brillante del cielo con una magnitud de banda J de -2,99; [79] sólo alrededor del 13% de la energía radiante de la estrella se emite como luz visible. Si los ojos humanos fueran sensibles a la radiación en todas las longitudes de onda, Betelgeuse aparecería como la estrella más brillante del cielo nocturno. [29]
Varios catálogos enumeran hasta nueve débiles compañeros visuales de Betelgeuse. Están a distancias de aproximadamente uno a cuatro minutos de arco y todas son más débiles que la décima magnitud. [80] [81]
En diciembre de 2019, los astrónomos informaron que el brillo de la estrella había disminuido significativamente y que, por lo tanto, puede estar en las últimas etapas de su evolución . [82] [57] [66] Los estudios informados más recientemente, el 22 de febrero de 2020, sugieren que Betelgeuse puede haber dejado de atenuarse y ahora puede estar comenzando a iluminar nuevamente, casi terminando el episodio de atenuación actual. [71] Otros estudios de la estrella, informados el 24 de febrero de 2020, no encontraron cambios significativos en el infrarrojo durante los últimos 50 años, y parecen no estar relacionados con el desvanecimiento visual reciente, lo que sugiere que un colapso inminente del núcleo puede ser poco probable. [72] Además, el 24 de febrero de 2020, más estudios sugieren que la oclusión de " polvo circunestelar de grano grande " puede ser la explicación más probable del oscurecimiento de la estrella. [73] [74] El 26 de febrero de 2020, los astrónomos informaron de grandes cantidades de óxido de titanio (II) (TiO), uno de los precursores del polvo de la estrella, en estudios espectrales, lo que sugiere que la estrella puede estar enfriando. [83]
Sistema estrella
En general, se considera que Betelgeuse es una sola estrella aislada y una estrella fuera de control , que actualmente no está asociada con ningún cúmulo o región de formación de estrellas, aunque su lugar de nacimiento no está claro. [84]
Se han propuesto dos compañeros espectroscópicos para la estrella supergigante roja. El análisis de los datos de polarización desde 1968 hasta 1983 indicó un compañero cercano con una órbita periódica de aproximadamente 2,1 años, y mediante el uso de interferometría moteada , el equipo concluyó que el más cercano de los dos compañeros estaba ubicado en0.06 ″ ± 0.01 ″ (≈9 AU) de la estrella principal con un ángulo de posición de 273 °, una órbita que potencialmente la colocaría dentro de la cromosfera de la estrella . El compañero más distante estaba en0.51 ″ ± 0.01 ″ (≈77 AU) con un ángulo de posición de 278 °. [85] [86] Estudios posteriores no han encontrado evidencia de estos compañeros o han refutado activamente su existencia, [87] pero la posibilidad de que un compañero cercano contribuya al flujo general nunca se ha descartado por completo. [88] La interferometría de alta resolución de Betelgeuse y sus alrededores, mucho más allá de la tecnología de las décadas de 1980 y 1990, no ha detectado ningún compañero. [56] [89]
Medidas de distancia
El paralaje es el cambio aparente de la posición de un objeto, medido en segundos de arco, causado por el cambio de posición del observador de ese objeto. A medida que la Tierra orbita alrededor del Sol, cada estrella se desplaza una fracción de segundo de arco, medida que, combinada con la línea de base proporcionada por la órbita de la Tierra, da la distancia a esa estrella. Desde la primera medición exitosa de paralaje realizada por Friedrich Bessel en 1838, los astrónomos han estado desconcertados por la distancia aparente de Betelgeuse. El conocimiento de la distancia de la estrella mejora la precisión de otros parámetros estelares, como la luminosidad que, cuando se combina con un diámetro angular, se puede utilizar para calcular el radio físico y la temperatura efectiva ; La luminosidad y las abundancias isotópicas también se pueden utilizar para estimar la edad y masa estelar . [90]
En 1920, cuando se realizaron los primeros estudios interferométricos sobre el diámetro de la estrella, la supuesta paralaje fue 0.0180 ″ . Esto equivale a una distancia de56 pc o aproximadamente180 ly , produciendo no sólo un radio incorrecto para la estrella pero cada otra característica estelar. Desde entonces, ha habido un trabajo en curso para medir la distancia de Betelgeuse, con distancias propuestas tan altas como400 pc o aproximadamente1.300 al . [90]
Antes de la publicación del Catálogo Hipparcos (1997), había dos medidas de paralaje conflictivas para Betelgeuse. El primero, en 1991, dio un paralaje de9,8 ± 4,7 mas , produciendo una distancia de aproximadamente102 pc o330 ly . [91] El segundo fue el Catálogo de entrada de Hipparcos (1993) con una paralaje trigonométrica de5 ± 4 mas , una distancia de200 pc o650 ly . [92] Dada esta incertidumbre, los investigadores estaban adoptando una amplia gama de estimaciones de distancia, lo que llevó a variaciones significativas en el cálculo de los atributos de la estrella. [90]
Los resultados de la misión Hipparcos se publicaron en 1997. La paralaje medida de Betelgeuse fue 7,63 ± 1,64 mas , lo que equivale a una distancia de aproximadamente131 pc o427 ly , y tuvo un error informado menor que las mediciones anteriores. [93] Sin embargo, una evaluación posterior de las mediciones de paralaje de Hipparcos para estrellas variables como Betelgeuse encontró que la incertidumbre de estas mediciones había sido subestimada. [94] En 2007, una cifra mejorada deSe calculó 6,55 ± 0,83 , por lo tanto, un factor de error mucho más estricto que arroja una distancia de aproximadamente152 ± 20 pieza o520 ± 73 ly . [3]
En 2008, utilizando Very Large Array (VLA), produjo una solución de radio de5,07 ± 1,10 ms , lo que equivale a una distancia de197 ± 45 pieza o643 ± 146 al . [90] Como señala el investigador Harper: "El paralaje de Hipparcos revisado conduce a una distancia mayor (152 ± 20 pc ) que el original; sin embargo, la solución astrométrica todavía requiere un ruido cósmico significativo de 2,4 mas. Dados estos resultados, está claro que los datos de Hipparcos todavía contienen errores sistemáticos de origen desconocido. "Aunque los datos de radio también tienen errores sistemáticos, la solución de Harper combina los conjuntos de datos con la esperanza de mitigar tales errores. [90] Un resultado actualizado de más observaciones con ALMA y e-Merlin dan un paralaje de4.51 ± 0.8 mas y una distancia de222+34
−48 pc o 724+111
−156ly. [10]
En 2020, los nuevos datos de observación del generador de imágenes de eyección de masa solar basado en el espacio a bordo del satélite Coriolis y tres técnicas de modelado diferentes produjeron una paralaje refinada de5,95+0,58
−0,85 mas, un radio solar de 764+116
−62 R ☉ , y una distancia de168+
27-15 pc o 548+88
−49ly, lo que, de ser exacto, significaría que Betelgeuse es casi un 25% más pequeña y un 25% más cercana a la Tierra de lo que se pensaba anteriormente. [11]
Aunque no se esperaba que la misión Gaia actual de la Agencia Espacial Europea produjera buenos resultados para estrellas más brillantes que el límite de saturación de aproximadamente V = 6 de los instrumentos de la misión, [95] la operación real ha mostrado un buen rendimiento en objetos de aproximadamente magnitud +3. Las observaciones forzadas de estrellas más brillantes significan que los resultados finales deberían estar disponibles para todas las estrellas brillantes y se publicará un paralaje para Betelgeuse en un orden de magnitud más preciso que el disponible actualmente. [96] No hay datos sobre Betelgeuse en Gaia Data Release 2 . [97]
Variabilidad
Betelgeuse se clasifica como una estrella variable semirregular , lo que indica que se nota cierta periodicidad en los cambios de brillo, pero las amplitudes pueden variar, los ciclos pueden tener diferentes longitudes y puede haber paradas o períodos de irregularidad. Se coloca en el subgrupo SRc; estas son supergigantes rojas pulsantes con amplitudes alrededor de una magnitud y períodos de decenas a cientos de días. [8]
Betelgeuse generalmente muestra solo pequeños cambios de brillo cercanos a la magnitud +0.5, aunque en sus extremos puede volverse tan brillante como la magnitud 0.0 o tan tenue como la magnitud +1.6. Betelgeuse figura en el Catálogo General de Estrellas Variables con un período posible de 2.335 días. [8] Análisis más detallados han mostrado un período principal cercano a los 400 días, un período corto de 185 días, [11] y un período secundario más largo alrededor de 2.100 días. [89] [98] La magnitud de banda V más baja registrada de manera confiable de +1.614 se informó en febrero de 2020.
Las pulsaciones radiales de las supergigantes rojas están bien modeladas y muestran que los períodos de unos pocos cientos de días se deben típicamente a la pulsación fundamental y al primer sobretono . [99] Las líneas en el espectro de Betelgeuse muestran cambios Doppler que indican cambios de velocidad radial correspondientes, muy aproximadamente, a los cambios de brillo. Esto demuestra la naturaleza de las pulsaciones en tamaño, aunque la temperatura correspondiente y las variaciones espectrales no se ven claramente. [100] Las variaciones en el diámetro de Betelgeuse también se han medido directamente. [54] Se han observado las primeras pulsaciones armónicas de 185 días, y la relación entre los períodos fundamental y armónico proporciona información valiosa sobre la estructura interna de la estrella y su edad. [11]
Se desconoce el origen de los largos períodos secundarios, pero no pueden explicarse por pulsaciones radiales . [98] Las observaciones interferométricas de Betelgeuse han mostrado puntos calientes que se cree que son creados por células de convección masivas, una fracción significativa del diámetro de la estrella y cada una emite del 5 al 10% de la luz total de la estrella. [88] [89] Una teoría para explicar los largos períodos secundarios es que son causados por la evolución de tales células combinada con la rotación de la estrella. [98] Otras teorías incluyen interacciones binarias cercanas, actividad magnética cromosférica que influye en la pérdida de masa o pulsaciones no radiales como los modos g . [101]
Además de los períodos dominantes discretos, se observan variaciones estocásticas de pequeña amplitud . Se propone que esto se debe a la granulación , similar al mismo efecto sobre el sol pero a una escala mucho mayor. [98]
Diámetro
El 13 de diciembre de 1920, Betelgeuse se convirtió en la primera estrella fuera del Sistema Solar en medir el tamaño angular de su fotosfera. [32] Aunque la interferometría estaba todavía en su infancia, el experimento resultó ser un éxito. Los investigadores, utilizando un modelo de disco uniforme, determinaron que Betelgeuse tenía un diámetro de0.047 " , aunque el disco estelar era probablemente un 17% más grande debido al oscurecimiento de la extremidad , lo que resultó en una estimación de su diámetro angular de aproximadamente 0.055". [32] [53] Desde entonces, otros estudios han producido diámetros angulares que van desde 0.042 a0.069 ″ . [36] [51] [102] Combinando estos datos con estimaciones de distancia histórica de 180 a815 ly produce un radio proyectado del disco estelar de entre 1,2 y8,9 AU . Usando el Sistema Solar como comparación, la órbita de Marte es aproximadamente1.5 AU , Ceres en el cinturón de asteroides 2,7 AU , Júpiter 5.5 AU —así que, suponiendo que Betelgeuse ocupe el lugar del Sol, su fotosfera podría extenderse más allá de la órbita joviana, sin llegar a Saturno en9.5 AU .
El diámetro exacto ha sido difícil de definir por varias razones:
- Betelgeuse es una estrella pulsante, por lo que su diámetro cambia con el tiempo;
- La estrella no tiene un "borde" definible, ya que el oscurecimiento de las extremidades hace que las emisiones ópticas varíen en color y disminuyan cuanto más se aleja del centro;
- Betelgeuse está rodeada por una envoltura circunestelar compuesta de materia expulsada de la estrella, materia que absorbe y emite luz, lo que dificulta la definición de la fotosfera de la estrella; [52]
- Se pueden tomar medidas en diferentes longitudes de onda dentro del espectro electromagnético y la diferencia en los diámetros reportados puede ser de hasta 30-35%, sin embargo, comparar un hallazgo con otro es difícil ya que el tamaño aparente de la estrella difiere dependiendo de la longitud de onda utilizada. [52] Los estudios han demostrado que el diámetro angular medido es considerablemente mayor en longitudes de onda ultravioleta, disminuye a través del visible a un mínimo en el infrarrojo cercano y aumenta nuevamente en el espectro del infrarrojo medio; [47] [103] [104]
- El parpadeo atmosférico limita la resolución que se puede obtener con los telescopios terrestres, ya que la turbulencia degrada la resolución angular. [42]
Los radios generalmente reportados de grandes estrellas frías son los radios de Rosseland , definidos como el radio de la fotosfera a una profundidad óptica específica de dos tercios. Corresponde al radio calculado a partir de la temperatura efectiva y la luminosidad bolométrica. El radio de Rosseland difiere de los radios medidos directamente, con correcciones para el oscurecimiento de las extremidades y la longitud de onda de observación. [105] Por ejemplo, un diámetro angular medido de 55,6 mas correspondería a un diámetro medio de Rosseland de 56,2 mas, mientras que las correcciones adicionales de la existencia de polvo y gas circundantes darían un diámetro de41,9 mas . [14]
Para superar estos desafíos, los investigadores han empleado varias soluciones. La interferometría astronómica, concebida por primera vez por Hippolyte Fizeau en 1868, fue el concepto fundamental que permitió importantes mejoras en la telescopia moderna y condujo a la creación del interferómetro de Michelson en la década de 1880, y la primera medición exitosa de Betelgeuse. [106] Así como la percepción de la profundidad humana aumenta cuando dos ojos en lugar de uno perciben un objeto, Fizeau propuso la observación de estrellas a través de dos aberturas en lugar de una para obtener interferencias que proporcionarían información sobre la distribución espacial de la intensidad de la estrella. La ciencia evolucionó rápidamente y ahora se utilizan interferómetros de apertura múltiple para capturar imágenes moteadas , que se sintetizan mediante el análisis de Fourier para producir un retrato de alta resolución. [107] Fue esta metodología la que identificó los puntos críticos en Betelgeuse en la década de 1990. [108] Otros avances tecnológicos incluyen la óptica adaptativa , [109] observatorios espaciales como Hipparcos, Hubble y Spitzer , [47] [110] y el Astronomical Multi-BEam Recombiner (AMBER), que combina los haces de tres telescopios simultáneamente, lo que permite a los investigadores para lograr una resolución espacial de miliarcsegundos . [111] [112]
Las observaciones en diferentes regiones del espectro electromagnético (visible, infrarrojo cercano ( NIR ), infrarrojo medio (MIR) o radio) producen mediciones angulares muy diferentes. En 1996, se demostró que Betelgeuse tenía un disco uniforme de56,6 ± 1,0 mas . En 2000, un equipo del Laboratorio de Ciencias Espaciales midió un diámetro de54,7 ± 0,3 mas , ignorando cualquier posible contribución de los hotspots, que se notan menos en el infrarrojo medio. [51] También se incluyó una asignación teórica para el oscurecimiento de las extremidades, que arroja un diámetro55,2 ± 0,5 mas . La estimación anterior equivale a un radio de aproximadamente5,6 AU o 1200 R ☉ , asumiendo la distancia de Harper de 2008 de197,0 ± 45 pc , [15] una cifra aproximadamente del tamaño de la órbita joviana de5,5 AU . [113] [114]
En 2004, un equipo de astrónomos que trabajaba en el infrarrojo cercano anunció que la medición fotosférica más precisa era 43,33 ± 0,04 mas . El estudio también presentó una explicación de por qué las longitudes de onda variables desde el visible hasta el infrarrojo medio producen diferentes diámetros: la estrella se ve a través de una atmósfera extendida cálida y espesa. En longitudes de onda cortas (el espectro visible), la atmósfera dispersa la luz, lo que aumenta ligeramente el diámetro de la estrella. En las longitudes de onda del infrarrojo cercano ( bandas K y L ), la dispersión es insignificante, por lo que la fotosfera clásica se puede ver directamente; en el infrarrojo medio la dispersión aumenta una vez más, provocando que la emisión térmica de la atmósfera cálida aumente el diámetro aparente. [103]
Los estudios con IOTA y VLTI publicados en 2009 brindaron un fuerte apoyo a la idea de capas de polvo y una capa molecular (MOLsphere) alrededor de Betelgeuse, y arrojaron diámetros que van desde 42.57 a44,28 mas con márgenes de error comparativamente insignificantes. [88] [115] En 2011, una tercera estimación en el infrarrojo cercano corroborando los números de 2009, esta vez mostrando un diámetro de disco oscurecido por las extremidades de42,49 ± 0,06 mas . [116] El diámetro fotosférico del infrarrojo cercano de43.33 msnm a la distancia Hipparcos de152 ± 20 pc equivale a aproximadamente3,4 AU o 730 R ☉ . [117] Un artículo de 2014 deriva un diámetro angular de42,28 mas (equivalente a un41.01 mas disco uniforme) utilizando observaciones de banda H y K realizadas con el instrumento VLTI AMBER. [118]
En 2009 se anunció que el radio de Betelgeuse se había reducido de 1993 a 2009 en un 15%, con la medida angular de 2008 igual a 47,0 mas . [53] [119] A diferencia de la mayoría de los artículos anteriores, este estudio utilizó mediciones en una longitud de onda específica durante 15 años. La disminución en el tamaño aparente de Betelgeuse equivale a un rango de valores entre56,0 ± 0,1 mas vistos en 1993 a47,0 ± 0,1 mas vistos en 2008, una contracción de casi0,9 AU en15 años . [53] Generalmente se cree que la contracción observada es una variación en solo una porción de la atmósfera extendida alrededor de Betelgeuse, y las observaciones en otras longitudes de onda han mostrado un aumento en el diámetro durante un período similar. [118]
Los últimos modelos de Betelgeuse adoptan un diámetro angular fotosférico de alrededor 43 mas , con múltiples proyectiles hasta 50-60 mas . [18] Suponiendo una distancia de197 pc , esto significa un diámetro estelar de887 ± 203 R ☉ . [14]
Una vez que se consideró que tenía el diámetro angular más grande de cualquier estrella en el cielo después del Sol , Betelgeuse perdió esa distinción en 1997 cuando un grupo de astrónomos midió R Doradus con un diámetro de57.0 ± 0.5 mas , aunque R Doradus, estando mucho más cerca de la Tierra aproximadamente200 ly , tiene un diámetro lineal de aproximadamente un tercio del de Betelgeuse. [120]
Características físicas
Betelgeuse es una estrella muy grande, luminosa pero fría clasificada como una supergigante roja M1-2 Ia-ab . La letra "M" en esta designación significa que es una estrella roja que pertenece a la clase espectral M y por lo tanto tiene una temperatura fotosférica relativamente baja; la clase de luminosidad del sufijo "Ia-ab" indica que es una supergigante de luminosidad intermedia, con propiedades a medio camino entre una supergigante normal y una supergigante luminosa. Desde 1943, el espectro de Betelgeuse ha servido como uno de los puntos de anclaje estables por los que se clasifican otras estrellas. [121]
La incertidumbre en la temperatura, el diámetro y la distancia de la superficie de la estrella dificultan la obtención de una medición precisa de la luminosidad de Betelgeuse, pero la investigación de 2012 cita una luminosidad de alrededor de 126.000 L ☉ , asumiendo una distancia de200 uds . [122] Los estudios ya que las temperaturas eficaces informe de 2001 que van desde 3.250 a 3.690 K . Se han informado previamente valores fuera de este rango, y se cree que gran parte de la variación es real, debido a las pulsaciones en la atmósfera. [14] La estrella también es un rotador lento y la velocidad más reciente registrada fue5,45 km / s [18], mucho más lento que Antares, que tiene una velocidad de rotación de20 km / s . [123] El período de rotación depende del tamaño y la orientación de Betelgeuse a la Tierra, pero se ha calculado para tomar36 años para girar sobre su eje, inclinado en un ángulo de alrededor60 ° a la Tierra. [18]
En 2004, los astrónomos que utilizaron simulaciones por computadora especularon que incluso si Betelgeuse no está girando, podría exhibir actividad magnética a gran escala en su atmósfera extendida, un factor en el que incluso los campos moderadamente fuertes podrían tener una influencia significativa sobre el polvo, el viento y la pérdida de masa de la estrella. propiedades. [124] Una serie de observaciones espectropolarimétricas obtenidas en 2010 con el telescopio Bernard Lyot en el Observatorio Pic du Midi reveló la presencia de un campo magnético débil en la superficie de Betelgeuse, lo que sugiere que los movimientos convectivos gigantes de las estrellas supergigantes pueden desencadenar el inicio de un efecto dínamo a pequeña escala . [125]
Masa
Betelgeuse no tiene compañeros orbitales conocidos, por lo que su masa no se puede calcular mediante ese método directo. Las estimaciones de masa modernas a partir de modelos teóricos han producido valores de 9,5–21 M ☉ , [126] con valores de 5 M ☉ –30 M ☉ de estudios anteriores. [127] Se ha calculado que Betelgeuse comenzó su vida como una estrella de 15-20 M ☉ , basado en una luminosidad solar de 90.000-150.000. [15] En 2011 se propuso un método novedoso para determinar la masa de la supergigante, argumentando a favor de una masa estelar actual de 11,6 M ☉ con un límite superior de 16,6 y un límite inferior de 7,7 M ☉ , basado en observaciones del perfil de intensidad de la estrella desde el estrecho H -interferometría de banda y utilizando una medición fotosférica de aproximadamente4.3 AU o955 ± 217 R ☉ . [126] El ajuste del modelo a las pistas evolutivas da una masa actual de 19,4–19,7 M ☉ , a partir de una masa inicial de 20 M ☉ . [14]
Movimiento
La cinemática de Betelgeuse es compleja. La edad de las supergigantes de Clase M con una masa inicial de 20 M ☉ es de aproximadamente 10 millones de años. [90] [128] A partir de su posición y movimiento actuales, una proyección hacia atrás en el tiempo colocaría a Betelgeuse alrededor290 parsecs más lejos del plano galáctico, una ubicación inverosímil, ya que no hay una región de formación estelar allí. Además, la ruta proyectada de Betelgeuse no parece cruzarse con la subasociación de 25 Ori o el Cúmulo de la Nebulosa de Orión (ONC, también conocido como Ori OB1d), que es mucho más joven, sobre todo porque la astrometría de matriz de línea de base muy larga produce una distancia de Betelgeuse a la ONC de entre 389 y 414 pársecs . En consecuencia, es probable que Betelgeuse no siempre haya tenido su movimiento actual a través del espacio, sino que haya cambiado de rumbo en un momento u otro, posiblemente como resultado de una explosión estelar cercana . [90] [129] Una observación del Observatorio Espacial Herschel en enero de 2013 reveló que los vientos de la estrella chocan contra el medio interestelar circundante. [130]
El escenario de formación estelar más probable para Betelgeuse es que se trata de una estrella fugitiva de la Asociación Orion OB1 . Betelgeuse, originalmente miembro de un sistema múltiple de gran masa dentro de Ori OB1a, probablemente se formó hace unos 10-12 millones de años, [131] pero ha evolucionado rápidamente debido a su gran masa. [90] En 2015, H. Bouy y J. Alves sugirieron que Betelgeuse podría ser miembro de la recién descubierta asociación Taurion OB . [132]
Dinámica circunestelar
En la última fase de la evolución estelar , las estrellas masivas como Betelgeuse exhiben altas tasas de pérdida de masa , posiblemente hasta un M ☉ cada10.000 años , lo que da como resultado un entorno circunestelar complejo que está en constante cambio. En un artículo de 2009, se citó la pérdida de masa estelar como la "clave para comprender la evolución del universo desde los primeros tiempos cosmológicos hasta la época actual, y de la formación de planetas y la formación de la vida misma". [133] Sin embargo, el mecanismo físico no se comprende bien. [117] Cuando Martin Schwarzschild propuso por primera vez su teoría de las enormes células de convección, argumentó que era la causa probable de la pérdida de masa en supergigantes evolucionadas como Betelgeuse. [46] Trabajos recientes han corroborado esta hipótesis, pero aún existen incertidumbres sobre la estructura de su convección, el mecanismo de su pérdida de masa, la forma en que se forma el polvo en su atmósfera extendida y las condiciones que precipitan su dramático final como un tipo II. supernova. [117] En 2001, Graham Harper estimó un viento estelar de 0,03 M ☉ cada10.000 años , [134] pero la investigación desde 2009 ha proporcionado evidencia de pérdida de masa episódica que hace que cualquier cifra total de Betelgeuse sea incierta. [135] Las observaciones actuales sugieren que una estrella como Betelgeuse puede pasar una parte de su vida como una supergigante roja , pero luego volver a cruzar el diagrama HR, pasar una vez más por una breve fase de supergigante amarilla y luego explotar como una supergigante azul o un lobo. -Rayet estrella . [26]
Los astrónomos pueden estar cerca de resolver este misterio. Notaron una gran columna de gas que se extendía al menos seis veces su radio estelar, lo que indica que Betelgeuse no está arrojando materia de manera uniforme en todas las direcciones. [56] La presencia de la pluma implica que la simetría esférica de la fotosfera de la estrella, a menudo observada en el infrarrojo, no se conserva en su entorno cercano. Se han informado asimetrías en el disco estelar en diferentes longitudes de onda. Sin embargo, debido a las capacidades refinadas de la óptica adaptativa NACO en el VLT, estas asimetrías se han enfocado. Los dos mecanismos que podrían causar tal pérdida de masa asimétrica fueron las células de convección a gran escala o la pérdida de masa polar, posiblemente debido a la rotación. [56] Al sondear más profundamente con AMBER de ESO, se ha observado que el gas en la atmósfera extendida de la supergigante se mueve vigorosamente hacia arriba y hacia abajo, creando burbujas tan grandes como la propia supergigante, lo que lleva a su equipo a concluir que tal trastorno estelar está detrás de la eyección masiva de la pluma observada por Kervella. [135]
Conchas asimétricas
Además de la fotosfera, ahora se han identificado otros seis componentes de la atmósfera de Betelgeuse. Son un ambiente molecular también conocido como MOLsphere, una envoltura gaseosa, una cromosfera, un ambiente de polvo y dos capas externas (S1 y S2) compuestas de monóxido de carbono (CO). Se sabe que algunos de estos elementos son asimétricos, mientras que otros se superponen. [88]
Aproximadamente en 0,45 radios estelares (~ 2–3 AU ) por encima de la fotosfera, puede haber una capa molecular conocida como MOLsphere o entorno molecular. Los estudios demuestran que está compuesto de vapor de agua y monóxido de carbono con una temperatura efectiva de aproximadamente1500 ± 500 K . [88] [136] El vapor de agua se había detectado originalmente en el espectro de la supergigante en la década de 1960 con los dos proyectos del estratoscopio, pero se había ignorado durante décadas. La MOLsphere también puede contener SiO y Al 2 O 3, moléculas que podrían explicar la formación de partículas de polvo.
La envoltura gaseosa asimétrica, otra región más fría, se extiende por varios radios (~ 10–40 AU ) de la fotosfera. Está enriquecido en oxígeno y especialmente en nitrógeno en relación con el carbono. Es probable que estas anomalías en la composición sean causadas por la contaminación por material procesado con CNO del interior de Betelgeuse. [88] [137]
Las imágenes de radiotelescopio tomadas en 1998 confirman que Betelgeuse tiene una atmósfera muy compleja, [138] con una temperatura de3.450 ± 850 K , similar al registrado en la superficie de la estrella pero mucho más bajo que el gas circundante en la misma región. [138] [139] Las imágenes VLA también muestran que este gas de temperatura más baja se enfría progresivamente a medida que se extiende hacia afuera. Aunque inesperado, resulta ser el componente más abundante de la atmósfera de Betelgeuse. "Esto altera nuestra comprensión básica de las atmósferas de estrellas supergigantes rojas", explicó Jeremy Lim, el líder del equipo. "En lugar de que la atmósfera de la estrella se expanda uniformemente debido al gas calentado a altas temperaturas cerca de su superficie, ahora parece que varias células gigantes de convección impulsan el gas desde la superficie de la estrella a su atmósfera". [138] Esta es la misma región en la que se cree que existe el hallazgo de Kervella en 2009 de una columna brillante, que posiblemente contiene carbono y nitrógeno y se extiende al menos seis radios fotosféricos en la dirección suroeste de la estrella. [88]
La cromosfera fue captada directamente por la cámara de objetos débiles a bordo del telescopio espacial Hubble en longitudes de onda ultravioleta. Las imágenes también revelaron un área brillante en el cuadrante suroeste del disco. [140] El radio medio de la cromosfera en 1996 era aproximadamente 2,2 veces el disco óptico (~10 AU ) y se informó que tenía una temperatura no superior a5500 K . [88] [141] Sin embargo, en 2004 observaciones con el STIS, el espectrómetro de alta precisión del Hubble, apuntaron a la existencia de plasma cromosférico cálido al menos a un segundo de arco de la estrella. A una distancia de197 pc , el tamaño de la cromosfera podría ser de hasta200 AU . [140] Las observaciones han demostrado de manera concluyente que el plasma cromosférico cálido se superpone espacialmente y coexiste con el gas frío en la envoltura gaseosa de Betelgeuse, así como con el polvo en sus capas de polvo circunestelar. [88] [140]
La primera afirmación de una capa de polvo que rodea a Betelgeuse se presentó en 1977 cuando se observó que las capas de polvo alrededor de las estrellas maduras a menudo emiten grandes cantidades de radiación por encima de la contribución fotosférica. Utilizando interferometría heterodina , se concluyó que la supergigante roja emite la mayor parte de su exceso de radiación desde posiciones más allá de los 12 radios estelares o aproximadamente la distancia del cinturón de Kuiper entre 50 y 60 AU, que depende del radio estelar asumido. [37] [88] Desde entonces, se han realizado estudios de esta envoltura de polvo en diferentes longitudes de onda que arrojan resultados decididamente diferentes. Los estudios de la década de 1990 han estimado el radio interno de la capa de polvo entre 0,5 y1.0 segundos de arco , o 100 a200 AU . [142] [143] Estos estudios señalan que el entorno de polvo que rodea a Betelgeuse no es estático. En 1994, se informó que Betelgeuse experimenta una producción esporádica de polvo durante décadas, seguida de inactividad. En 1997, se observaron cambios significativos en la morfología de la capa de polvo en un año, lo que sugiere que la capa está iluminada asimétricamente por un campo de radiación estelar fuertemente afectado por la existencia de puntos calientes fotosféricos. [142] El informe de 1984 de una gigantesca capa de polvo asimétrica1 PC (206,265 AU ) no ha sido corroborado por estudios recientes, aunque otro publicado el mismo año dijo que se encontraron tres capas de polvo que se extendían cuatro años luz desde un lado de la estrella en descomposición, lo que sugiere que Betelgeuse arroja sus capas externas a medida que se mueve. [144] [145]
Aunque el tamaño exacto de las dos capas externas de CO sigue siendo difícil de alcanzar, las estimaciones preliminares sugieren que una capa se extiende desde aproximadamente 1,5 a 4,0 segundos de arco y la otra se expande hasta 7,0 segundos de arco. [146] Suponiendo la órbita joviana de5.5 AU como el radio de la estrella, la capa interna se extendería aproximadamente de 50 a 150 radios estelares (~ 300 a800 AU ) con el exterior hasta 250 radios estelares (~1.400 AU ). La heliopausa del Sol se estima en unas 100 UA, por lo que el tamaño de esta capa exterior sería casi catorce veces el tamaño del Sistema Solar.
Choque de arco supersónico
Betelgeuse está viajando supersónicamente a través del medio interestelar a una velocidad de 30 km / s (es decir, ~6.3 AU / a ) creando un arco de choque . [147] [148] El impacto no es creado por la estrella, sino por su poderoso viento estelar al expulsar grandes cantidades de gas en el medio interestelar a una velocidad de17 km / s , calentando el material que rodea a la estrella, haciéndola visible en luz infrarroja. [149] Debido a que Betelgeuse es tan brillante, fue solo en 1997 cuando se tomó la primera imagen del arco de choque. Se estima que la estructura del cometa tiene al menos un parsec de ancho, asumiendo una distancia de 643 años luz. [150]
Las simulaciones hidrodinámicas del arco de choque realizadas en 2012 indican que es muy joven, menos de 30.000 años, lo que sugiere dos posibilidades: que Betelgeuse se mudó a una región del medio interestelar con propiedades diferentes solo recientemente o que Betelgeuse ha experimentado una transformación significativa que produce un viento estelar cambiado. [151] Un documento de 2012, propuso que este fenómeno fue causado por la transición de Betelgeuse de una supergigante azul (BSG) a una supergigante roja (RSG). Existe evidencia de que en la etapa evolutiva tardía de una estrella como Betelgeuse, tales estrellas "pueden sufrir transiciones rápidas de rojo a azul y viceversa en el diagrama de Hertzsprung-Russell, con cambios rápidos acompañantes en sus vientos estelares y choques de arco". [147] [152] Además, si la investigación futura confirma esta hipótesis, Betelgeuse puede probar haber viajado cerca de 200,000 AU como una supergigante roja dispersándose tanto como3 M ☉ a lo largo de su trayectoria.
Fases de la vida
Betelgeuse es una supergigante roja que ha evolucionado a partir de una estrella de secuencia principal de tipo O. Su núcleo finalmente colapsará, produciendo una explosión de supernova y dejando atrás un remanente compacto . Los detalles dependen de la masa inicial exacta y otras propiedades físicas de esa estrella de secuencia principal.
Secuencia principal
La masa inicial de Betelgeuse solo se puede estimar probando diferentes modelos evolutivos estelares para que coincidan con sus propiedades observadas actuales. Las incógnitas tanto de los modelos como de las propiedades actuales significan que existe una incertidumbre considerable en la apariencia inicial de Betelgeuse, pero generalmente se estima que su masa ha estado en el rango de 10–25 M ☉ , y los modelos modernos encuentran valores de 15–20 M ☉ . Se puede suponer razonablemente que su composición química ha sido alrededor del 70% de hidrógeno, 28% de helio y 2,4% de elementos pesados, un poco más rica en metales que el Sol, pero por lo demás similar. La tasa de rotación inicial es más incierta, pero los modelos con tasas de rotación iniciales lentas a moderadas producen las mejores coincidencias con las propiedades actuales de Betelgeuse. [14] [84] [153] Esa versión de la secuencia principal de Betelgeuse habría sido una estrella luminosa caliente con un tipo espectral como O9V. [122]
Una estrella de 15 M ☉ tardaría entre 11,5 y 15 millones de años en alcanzar la etapa de supergigante roja, y las estrellas de rotación más rápida son las que más tiempo toman. [153] Las estrellas de 20 M ☉ que giran rápidamente tardan 9,3 millones de años en alcanzar la etapa de supergigante roja, mientras que las estrellas de 20 M ☉ con rotación lenta tardan sólo 8,1 millones de años. [84] Estas son las mejores estimaciones de la edad actual de Betelgeuse, ya que se estima que el tiempo transcurrido desde su etapa de secuencia principal de edad cero es de 8,0 a 8,5 millones de años como una estrella de 20 M ☉ sin rotación. [14]
Después del agotamiento del hidrógeno del núcleo
El tiempo que Betelgeuse pasó como supergigante roja se puede estimar comparando las tasas de pérdida de masa con el material circunestelar observado, así como con la abundancia de elementos pesados en la superficie. Las estimaciones oscilan entre 20.000 años y un máximo de 140.000 años. Betelgeuse parece sufrir períodos cortos de gran pérdida de masa y es una estrella fuera de control que se mueve rápidamente a través del espacio, por lo que las comparaciones de su pérdida de masa actual con la masa perdida total son difíciles. [14] [84] La superficie de Betelgeuse muestra un aumento de nitrógeno, niveles relativamente bajos de carbono y una alta proporción de 13 C en relación con 12 C , todo indicativo de una estrella que ha experimentado el primer dragado . Sin embargo, el primer dragado ocurre poco después de que una estrella alcanza la fase de supergigante roja, por lo que esto solo significa que Betelgeuse ha sido una supergigante roja durante al menos unos pocos miles de años. La mejor predicción es que Betelgeuse ya ha pasado alrededor de 40.000 años como una supergigante roja, [14] habiendo dejado la secuencia principal quizás hace un millón de años. [153]
La masa actual se puede estimar a partir de modelos evolutivos a partir de la masa inicial y la masa esperada perdida hasta el momento. Para Betelgeuse, se predice que la masa total perdida no es más de aproximadamente un M ☉ , lo que da una masa actual de 19,4–19,7 M ☉ , considerablemente más alta que la estimada por otros medios, como las propiedades pulsantes o los modelos de oscurecimiento de las extremidades. [14]
Se espera que todas las estrellas más masivas de aproximadamente 10 M ☉ terminen sus vidas cuando su núcleo colapsa, produciendo típicamente una explosión de supernova. Hasta aproximadamente 15 M ☉ , siempre se produce una supernova de tipo II-P a partir de la etapa de supergigante roja. [153] Las estrellas más masivas pueden perder masa lo suficientemente rápido como para evolucionar hacia temperaturas más altas antes de que sus núcleos puedan colapsar, particularmente para estrellas y modelos en rotación con tasas de pérdida de masa especialmente altas. Estas estrellas pueden producir supernovas de tipo II-L o tipo IIb a partir de supergigantes amarillas o azules, o supernovas de tipo Ib / c de estrellas Wolf-Rayet. [154] Los modelos de estrellas rotativas de 20 M ☉ predicen una peculiar supernova de tipo II similar a SN 1987A de un progenitor supergigante azul . [153] Por otro lado, los modelos no rotativos de 20 M ☉ predicen una supernova de tipo II-P a partir de un progenitor supergigante rojo. [14]
El tiempo hasta que Betelgeuse explote depende de las condiciones iniciales previstas y de la estimación del tiempo que ya pasó como supergigante roja. La vida útil total desde el inicio de la fase supergigante roja hasta el colapso del núcleo varía de unos 300.000 años para una estrella giratoria de 25 M ☉ , 550.000 años para una estrella giratoria de 20 M ☉ y hasta un millón de años para una estrella de 15 M no giratoria. ☉ estrella. Dado el tiempo estimado desde que Betelgeuse se convirtió en una supergigante roja, las estimaciones de su vida útil restante van desde una "mejor estimación" de menos de 100.000 años para un modelo no giratorio de 20 M ☉ hasta mucho más para modelos giratorios o estrellas de menor masa. [14] [153] El lugar de nacimiento sospechoso de Betelgeuse en la Asociación Orion OB1 es la ubicación de varias supernovas anteriores. Se cree que las estrellas fuera de control pueden ser causadas por supernovas, y existe una fuerte evidencia de que las estrellas OB μ Columbae , AE Aurigae y 53 Arietis se originaron todas a partir de tales explosiones en Ori OB1 hace 2.2, 2.7 y 4.9 millones de años. [129]
Una típica supernova de tipo II-P emite 2 × 10 46 J de neutrinos y produce una explosión con una energía cinética de2 × 10 44 J . Como se ve desde la Tierra, Betelgeuse como supernova de tipo IIP tendría una magnitud aparente máxima en algún lugar en el rango de −8 a −12. [155] Esto sería fácilmente visible a la luz del día, con un posible brillo de hasta una fracción significativa de la luna llena , aunque probablemente no lo supere. Este tipo de supernova permanecería con un brillo aproximadamente constante durante 2-3 meses antes de atenuarse rápidamente. La luz visible se produce principalmente por la desintegración radiactiva del cobalto y mantiene su brillo debido a la creciente transparencia del hidrógeno refrigerante expulsado por la supernova. [156]
Debido a los malentendidos causados por la publicación de 2009 de la contracción del 15% de la estrella, aparentemente de su atmósfera exterior, [52] [113] Betelgeuse ha sido frecuentemente objeto de historias de miedo y rumores que sugieren que explotará dentro de un año, lo que lleva a exagerados afirmaciones sobre las consecuencias de tal evento. [157] [158] El tiempo y la prevalencia de estos rumores se han relacionado con conceptos erróneos más amplios de la astronomía, en particular con las predicciones apocalípticas relacionadas con el calendario maya . [159] [160] No es probable que Betelgeuse produzca un estallido de rayos gamma y no está lo suficientemente cerca para que sus rayos X , radiación ultravioleta o material expulsado causen efectos significativos en la Tierra . [14] Tras el oscurecimiento de Betelgeuse en diciembre de 2019, [82] [57] aparecieron informes en la ciencia y los principales medios de comunicación que nuevamente incluían especulaciones de que la estrella podría estar a punto de convertirse en supernova, incluso frente a la investigación científica de que una supernova no se espera hasta quizás 100.000 años. [161] Algunos medios informaron la magnitud tan débil como +1,3 como un fenómeno inusual e interesante, como la revista Astronomy , [63] el National Geographic , [66] y el Smithsonian . [162] Algunos medios de comunicación, como The Washington Post , [67] ABC News en Australia, [68] y Popular Science , [163] informaron que una supernova era posible pero poco probable, mientras que otros medios describían una supernova como una posibilidad realista. CNN , por ejemplo, eligió el titular "Una estrella roja gigante está actuando de manera extraña y los científicos piensan que puede estar a punto de explotar", [164] mientras que The New York Post declaró a Betelgeuse como "debido a una supernova explosiva". [69] Phil Plait ha escrito nuevamente para corregir lo que él llama "Mala astronomía", señalando que el comportamiento reciente de Betelgeuse "[aunque] es inusual ... no tiene precedentes. Además, probablemente no funcionará por mucho tiempo, largo tiempo." [165] Dennis Overbye de The New York Times parece estar de acuerdo en escribir: "¿Betelgeuse está a punto de explotar? Probablemente no, pero los astrónomos se divierten pensando en ello". [166]
Después de la eventual supernova, quedará un pequeño remanente denso, ya sea una estrella de neutrones o un agujero negro . Betelgeuse no tiene un núcleo lo suficientemente masivo para un agujero negro, por lo que se predice que el remanente será una estrella de neutrones de aproximadamente 1,5 M ☉ . [14]
Atributos etnológicos
Ortografía y pronunciación
Betelgeuse también se ha escrito Betelgeux [1] y, en alemán , Beteigeuze [167] (según Bode ). [168] [169] Betelgeux y Betelgeuze se utilizaron hasta principios del siglo XX, cuando la ortografía Betelgeuse se volvió universal. [170] El consenso sobre su pronunciación es débil y tan variado como su ortografía:
- / B ɛ t əl dʒ ü z / BET -əl-jooz -Diccionario Oxford de Inglés [1] y laReal Sociedad Astronómica de Canadá
- / B i t əl dʒ U z , - dʒ ɜː z / BEET -əl-jooz, -jurz -Diccionario Oxford Inglés [1]
- / B i t əl dʒ ü s / REMOLACHA -əl-Joos - (Canadian Oxford Dictionary,Diccionario Colegiado de Webster [2] )
- / B ɛ t əl ɡ ɜr z / bet-əl- Gürz - (Martha Martin Evans,The Friendly Estrellas) [171]
Las pronunciaciones -urz son intentos de hacer que el sonido francés eu ; solo funcionan con acentos r -dropping .
Etimología
Betelgeuse a menudo se traduce erróneamente como "axila del central". [172] En su obra de 1899 Star-Names and Their Signings , el naturalista aficionado estadounidense Richard Hinckley Allen declaró que la derivación era del ابط الجوزاء Ibṭ al-Jauzah , que, según él, degeneró en varias formas, incluidas Bed Elgueze , Beit Algueze , Bet El-gueze , Beteigeuze y más, a las formas Betelgeuse , Betelguese , Betelgueze y Betelgeux . La estrella fue nombrado Beldengeuze en las Tablas Alfonsinas , [173] y el italiano jesuita sacerdote y astrónomo Giovanni Battista Riccioli había llamado Bectelgeuze o Bedalgeuze . [22]
Paul Kunitzsch, profesor de estudios árabes en la Universidad de Munich, refutó la derivación de Allen y en su lugar propuso que el nombre completo es una corrupción del árabe يد الجوزاء Yad al-Jauzā 'que significa "la Mano de al-Jauzā'" , es decir , Orión. . [174] La mala traducción europea al latín medieval llevó a que el primer carácter y ( ﻴ , con dos puntos debajo) se malinterpretara como una b ( ﺒ , con solo un punto debajo). Durante el Renacimiento , el nombre de la estrella fue escrito como بيت الجوزاء Bait al-Jauzā ' ("casa de Orión") o بط الجوزاء Baţ al-Jauzā' , incorrectamente pensado que significa "axila de Orión" (una verdadera traducción de "axila" sería ابط , transcrito como Ibţ ) . Esto llevó a la interpretación moderna como Betelgeuse . [175] Desde entonces, otros escritores han aceptado la explicación de Kunitzsch. [30]
La última parte del nombre, "-elgeuse", proviene del árabe الجوزاء al-Jauzā ' , un nombre árabe histórico de la constelación de Orión , un nombre femenino en la antigua leyenda árabe , y de significado incierto. Debido a que جوز j-wz , la raíz de jauzā ' , significa "medio", al-Jauzā' significa aproximadamente "el Central". El nombre árabe moderno para Orión es الجبار al-Jabbār ("el Gigante"), aunque ha continuado el uso de الجوزاء al-Jauzā ' en el nombre de la estrella. [175] El traductor inglés del siglo XVII Edmund Chilmead le dio el nombre de Ied Algeuze ("Mano de Orión"), de Christmannus . [22] Otros nombres árabes registrados incluyen Al Yad al Yamnā ("la mano derecha"), Al Dhira ("el brazo") y Al Mankib ("el hombro"), todos anexados a "del gigante", [22 ] como منكب الجوزاء Mankib al Jauzā ' .
Otros nombres
Otros nombres para Betelgeuse incluyen el persa Bašn "el brazo" y el copto Klaria "un brazalete". [22] Bahu era su nombre sánscrito , como parte de una comprensión hindú de la constelación como un antílope o ciervo corriendo. [22] En la astronomía tradicional china , el nombre de Betelgeuse es参 宿 四( Shēnxiùsì , la cuarta estrella de la constelación de tres estrellas ) [176] ya que la constelación china 参 宿originalmente se refería a las tres estrellas en el cinturón de Orión . Esta constelación finalmente se expandió a diez estrellas, pero el nombre anterior se mantuvo. [177] En Japón, el clan Taira, o Heike, adoptó a Betelgeuse y su color rojo como símbolo, llamando a la estrella Heike-boshi , (平 家 星), mientras que el clan Minamoto, o Genji, había elegido a Rigel y su color blanco. . Las dos poderosas familias libraron una guerra legendaria en la historia japonesa, las estrellas se veían enfrentadas y solo mantenidas separadas por el Cinturón. [178] [179]
En la tradición tahitiana, Betelgeuse era uno de los pilares que sostenían el cielo, conocido como Anâ-varu , el pilar para sentarse. También se le llamó Ta'urua-nui-o-Mere "Gran fiesta en los anhelos de los padres". [180] Un término hawaiano para designarlo era Kaulua-koko "estrella roja brillante". [181] Los lacandones de Centroamérica lo conocían como chäk tulix "mariposa roja". [182]
El escritor de astronomía Robert Burnham Jr. propuso el término padparadaschah, que denota un raro zafiro naranja en la India, para la estrella. [170]
Mitología
Con la historia de la astronomía íntimamente asociada con la mitología y la astrología antes de la revolución científica , la estrella roja, como el planeta Marte que deriva su nombre de un dios de la guerra romano , se ha asociado estrechamente con el arquetipo marcial de la conquista durante milenios, y por extensión , el motivo de la muerte y el renacimiento. [22] Otras culturas han producido diferentes mitos. Stephen R. Wilk ha propuesto que la constelación de Orión podría haber representado a la figura mitológica griega Pelops , que hizo que le hicieran un hombro artificial de marfil, con Betelgeuse como hombro, cuyo color recuerda al brillo amarillo rojizo del marfil. [27]
Los aborígenes del Gran Desierto Victoria de Australia del Sur incorporaron Betelgeuse a sus tradiciones orales como el club de Nyeeruna (Orion), que se llena de magia de fuego y se disipa antes de regresar. Esto se ha interpretado como una muestra de que los primeros observadores aborígenes eran conscientes de las variaciones de brillo de Betelgeuse. [183] [184]
En las Américas, Betelgeuse significa un miembro cortado de una figura masculina (Orión); los Taulipang de Brasil conocen la constelación como Zililkawai, un héroe cuya pierna fue cortada por su esposa, con la luz variable de Betelgeuse vinculada a la ruptura de la extremidad. De manera similar, el pueblo Lakota de América del Norte lo ve como un jefe al que le han cortado el brazo. [27] El pueblo Wardaman del norte de Australia conocía a la estrella como Ya-jungin "Ojos de búho parpadeando ", su luz variable significaba su observación intermitente de ceremonias dirigidas por el líder canguro rojo Rigel. [185] En la mitología sudafricana, Betelgeuse era percibida como un león que lanzaba una mirada depredadora hacia las tres cebras representadas por el Cinturón de Orión . [186]
Un nombre sánscrito para Betelgeuse es ārdrā "el húmedo", epónimo de la mansión lunar Ardra en la astrología hindú . [187] El dios rigvédico de las tormentas Rudra presidía la estrella; Esta asociación fue vinculada por el entusiasta de las estrellas del siglo XIX Richard Hinckley Allen a la naturaleza tormentosa de Orión. [22] Las constelaciones en el folclore macedonio representaban artículos agrícolas y animales, reflejando su estilo de vida aldeano. Para ellos, Betelgeuse era Orach "el labrador", junto con el resto de Orión que representaba un arado con bueyes. El levantamiento de Betelgeuse alrededor de las 3 de la madrugada a fines del verano y el otoño significó el momento para que los hombres del pueblo fueran al campo a arar. [188] Para los inuit, la aparición de Betelgeuse y Bellatrix en lo alto del cielo del sur después de la puesta del sol marcó el comienzo de la primavera y alargó los días a fines de febrero y principios de marzo. Las dos estrellas fueron conocidas como Akuttujuuk "aquellas (dos) ubicadas muy separadas", refiriéndose a la distancia entre ellas, principalmente a personas de la isla de North Baffin y la península de Melville. [31]
Las ubicaciones opuestas de Orión y Escorpio , con sus correspondientes estrellas variables de color rojo brillante Betelgeuse y Antares , fueron notadas por culturas antiguas de todo el mundo. La puesta de Orión y el levantamiento de Escorpio significan la muerte de Orión por el escorpión. En China significan hermanos y rivales Shen y Shang. [27] Los Batak de Sumatra marcaron su Año Nuevo con la primera luna nueva después del hundimiento del Cinturón de Orión bajo el horizonte, momento en el que Betelgeuse permaneció "como la cola de un gallo". Las posiciones de Betelgeuse y Antares en los extremos opuestos del cielo celeste se consideraron significativas y sus constelaciones se vieron como un par de escorpiones. Días de escorpión marcados como noches en las que se podían ver ambas constelaciones. [189]
En la cultura popular
Como una de las estrellas más brillantes y conocidas, Betelgeuse ha aparecido en muchas obras de ficción. El nombre inusual de la estrella inspiró el título de la película Beetlejuice de 1988 , y el guionista Michael McDowell quedó impresionado por la cantidad de personas que hicieron la conexión. [170] En la popular serie de ciencia ficción La guía del autoestopista galáctico de Douglas Adams , Ford Prefect era de "un pequeño planeta en las cercanías de Betelgeuse". [190]
Dos barcos de la armada estadounidense recibieron el nombre de la estrella, ambos buques de la Segunda Guerra Mundial, el USS Betelgeuse (AKA-11) botado en 1939 y el USS Betelgeuse (AK-260) botado en 1944. En 1979, un superpetrolero francés llamado Betelgeuse fue amarrado frente a Whiddy Island descargando petróleo cuando explotó, matando a 50 personas en uno de los peores desastres en la historia de Irlanda. [191]
La canción de Dave Matthews Band " Black and Blue Bird " hace referencia a la estrella. [192] La canción de Blur "Far Out" de su álbum de 1994 Parklife menciona a Betelgeuse en su letra. [193]
El poema de Philip Larkin "The North Ship", que se encuentra en la colección del mismo nombre , hace referencia a la estrella en la sección titulada "Por encima de 80 ° N", que dice:
"'Una mujer tiene diez garras' /
Cantó el contramaestre borracho; / Más lejos que Betelgeuse, / Más brillante que Orión / O los planetas Venus y Marte, / La estrella flamea en el océano; / 'Una mujer tiene diez garras' /
Cantó el contramaestre borracho ".
Humbert Wolfe escribió un poema sobre Betelgeuse, que fue musicalizado por Gustav Holst . [194]
Tabla de estimaciones de diámetro angular
Esta tabla proporciona una lista no exhaustiva de mediciones angulares realizadas desde 1920. También se incluye una columna que proporciona un rango actual de radios para cada estudio basado en la estimación de distancia más reciente de Betelgeuse (Harper et al. ) De197 ± 45 uds .
Artículo | Año [a] | Telescopio | # | Espectro | λ ( μm ) | ∅ ( mas ) [b] | Radios [c] @ 197 ± 45 pieza | Notas |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Michelson [32] | 1920 | Mt-Wilson | 1 | Visible | 0.575 | 47,0 ± 4,7 | 3.2–6,3 AU | Miembro oscurecido + 17% = 55,0 |
Bonneau [36] | 1972 | Palomar | 8 | Visible | 0,422–0,719 | 52,0–69,0 | 3.6–9.2 AU | Fuerte correlación de ∅ con λ |
Balega [102] | 1978 | ESO | 3 | Visible | 0,405–0,715 | 45,0–67,0 | 3.1–8,6 AU | Sin correlación de ∅ con λ |
1979 | SAO | 4 | Visible | 0,575–0,773 | 50,0–62,0 | 3,5–8.0 AU | ||
Buscher [42] | 1989 | WHT | 4 | Visible | 0,633–0,710 | 54,0–61,0 | 4.0–7,9 AU | Asimetrías / puntos calientes descubiertos |
Wilson [87] | 1991 | WHT | 4 | Visible | 0,546–0,710 | 49,0–57,0 | 3,5–7.1 AU | Confirmación de hotspots |
Tuthill [45] | 1993 | WHT | 8 | Visible | 0,633–0,710 | 43,5–54,2 | 3.2–7,0 AU | Estudio de hotspots en 3 estrellas |
1992 | WHT | 1 | NIR | 0,902 | 42,6 ± 3,0 | 3.0–5,6 AU | ||
Gilliland [47] | 1995 | HST | UV | 0,24-0,27 | 104–112 | 10.3-11.1 | Diámetros FWHM | |
0,265-0,295 | 92-100 | 9,1–9,8 | ||||||
Weiner [51] | 1999 | ISI | 2 | MIR ( banda N ) | 11.150 | 54,7 ± 0,3 | 4.1–6,7 AU | Extremidad oscurecida = 55,2 ± 0,5 |
Perrin [103] | 1997 | IOTA | 7 | NIR ( banda K ) | 2.200 | 43,33 ± 0,04 | 3.3–5.2 AU | Bandas K y L ,Contraste de datos de 11,5 μm |
Haubois [88] | 2005 | IOTA | 6 | NIR ( banda H ) | 1.650 | 44,28 ± 0,15 | 3.4–5.4 AU | Diámetro de Rosseland 45,03 ± 0,12 |
Hernández [115] | 2006 | VLTI | 2 | NIR (banda K) | 2.099–2.198 | 42,57 ± 0,02 | 3.2–5.2 AU | Resultados AMBER de alta precisión. |
Ohnaka [135] | 2008 | VLTI | 3 | NIR (banda K) | 2.280–2.310 | 43,19 ± 0,03 | 3.3–5.2 AU | Extremidad oscurecida 43,56 ± 0,06 |
Townes [53] | 1993 | ISI | 17 | MIR (banda N) | 11.150 | 56,00 ± 1,00 | 4.2–6,8 AU | Estudio sistemático que involucra 17 mediciones en la misma longitud de onda desde 1993 hasta 2009 |
2008 | ISI | MIR (banda N) | 11.150 | 47,00 ± 2,00 | 3.6–5,7 AU | |||
2009 | ISI | MIR (banda N) | 11.150 | 48,00 ± 1,00 | 3.6–5,8 AU | |||
Ohnaka [116] | 2011 | VLTI | 3 | NIR (banda K) | 2.280–2.310 | 42,05 ± 0,05 | 3.2–5.2 AU | Extremidad oscurecida 42,49 ± 0,06 |
Arpista [90] | 2008 | VLA | También es de destacar que Harper et al. en la conclusión de su artículo hacen la siguiente observación: "En cierto sentido, la distancia derivada de200 pc es un equilibrio entre131 pc (425 ly ) La distancia de Hipparcos y la radio que tiende a250 pieza (815 ly ) " —de ahí que se establezca ±815 ly como la distancia exterior de la estrella. |
Notas al pie
- ^ El último año de observaciones, a menos que se indique lo contrario
- ^ Medida uniforme del disco, a menos que se indique lo contrario
- ^ Los cálculos de los radios utilizan la misma metodología que se describe en la Nota No. 2 a continuación ‡ Medición oscurecida de las extremidades
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La "imagen" o "foto" amarilla / roja de Betelgeuse que se ve comúnmente no es una imagen de la supergigante roja, sino una imagen generada matemáticamente basada en la fotografía. La fotografía tenía una resolución mucho más baja: toda la imagen de Betelgeuse encajaba en un área de 10 × 10 píxeles en la cámara de objetos débiles del telescopio espacial Hubble . Las imágenes se sobremuestrearon en un factor de 5 con interpolación de spline bicúbica y luego se desconvolucionaron.
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enlaces externos
- Imágenes de superficie de Betelgeuse con COAST y WHT Imágenes interferométricas tomadas en diferentes longitudes de onda.
- Página web del Centro de análisis y procesamiento de infrarrojos infrarrojos cercanos, medios y lejanos (IPAC) que muestra imágenes en varias longitudes de onda.
- Imágenes APOD :
- Marte y Orión sobre Monument Valley Skyscape que muestra el brillo relativo de Betelgeuse y Rigel.
- Orión: de la cabeza a los pies Impresionante vista del complejo de nubes moleculares de Orión de Rogelio Bernal Andreo.
- La superficie irregular de Betelgeuse Una imagen reconstruida que muestra dos puntos calientes, posiblemente células de convección.
- Supergigante simulada "Estrella en una caja" de Freytag que ilustra la naturaleza de los "gránulos monstruosos" de Betelgeuse.
- Por qué las estrellas centellean Imagen de Betelgeuse que muestra el efecto del centelleo atmosférico en un telescopio.
- Película supergigante roja Simulación numérica de una estrella supergigante roja como Betelgeuse.