Si observas las estrellas en una noche clara de invierno, es difícil perderse la constelación de Orión el Cazador, con su escudo en un brazo y el otro brazo extendido hasta los cielos. Un punto rojo brillante llamado Betelgeuse marca el hombro de Orión, y el extraño oscurecimiento de esta estrella ha cautivado a los observadores del cielo durante miles de años. Los aborígenes australianos pueden incluso haberlo incorporado en sus historias orales.
Hoy en día, los astrónomos saben que Betelgeuse varía en brillo porque es una estrella supergigante roja moribunda con un diámetro unas 700 veces mayor que nuestro sol. Algún día, la estrella explotará como una supernova y dará a la humanidad un espectáculo celestial antes de desaparecer de nuestro cielo nocturno para siempre.
Esa eventual explosión explica por qué los astrónomos se entusiasmaron cuando Betelgeuse comenzó a atenuarse dramáticamente en 2019. La 11ª estrella más brillante cayó en magnitud dos veces y media. ¿Podría Betelgeuse haber llegado al final de su vida útil? Aunque es poco probable, la idea de que una supernova aparezca en los cielos de la Tierra captó la atención del público.
Y ahora nuevas simulaciones están dando a los astrónomos una idea más precisa de lo que los humanos verán cuando Betelgeuse finalmente explote en algún momento de los próximos 100.000 años.
Supernova Vista desde la Tierra
Con toda la especulación sobre cómo se vería una supernova de Betelgeuse desde la Tierra, Universidad de California, Santa Bárbara, el astrónomo Andy Howell se cansó de los cálculos de la parte posterior de la envoltura. Planteó el problema a un par de estudiantes graduados de la UCSB, Jared Goldberg y Evan Bauer, que crearon simulaciones más precisas de los días de muerte de la estrella.
Los astrónomos dicen que todavía hay incertidumbre sobre cómo se desarrollaría la supernova, pero fueron capaces de aumentar su precisión utilizando observaciones tomadas durante Supernova 1987A, la estrella más cercana a explotar en siglos.
La vida en la Tierra estará ilesa. Pero eso no significa que pase desapercibido. Goldberg y Bauer descubrieron que cuando Betelgeuse explote, brillará tan brillante como la media luna, nueve veces más débil que la luna llena, durante más de tres meses.
«Todo este brillo se concentraría en un punto», dice Howell. «Así que sería este faro increíblemente intenso en el cielo el que proyectaría sombras por la noche, y que se podía ver durante el día. Todo el mundo sentiría curiosidad al respecto, porque sería inevitable.»
Los humanos podrían ver la supernova en el cielo diurno durante aproximadamente un año, dice. Y sería visible por la noche a simple vista durante varios años, a medida que las secuelas de la supernova se atenúan.
«Para cuando se desvanezca por completo, a Orión le faltará el hombro izquierdo», agrega Sarafina Nance, estudiante de posgrado de la Universidad de California, Berkeley, que ha publicado varios estudios sobre Betelgeuse.
El espectáculo de Betelgeuse
No hay necesidad de preocuparse por la explosión estelar. Una supernova tiene que ocurrir extremadamente cerca de la Tierra para que la radiación dañe la vida, tal vez tan solo varias docenas de años luz, según algunas estimaciones. Betelgeuse está muy lejos de ese rango, con estudios recientes que sugieren que se encuentra aproximadamente a 724 años luz de distancia, muy fuera de la zona de peligro.
Pero la supernova aún podría impactar a la Tierra de formas sorprendentes. Por ejemplo, Howell señala que muchos animales utilizan la luna para la navegación y se confunden con las luces artificiales. Añadir un segundo objeto tan brillante como la luna podría ser perturbador. Tampoco es solo la vida silvestre la que se vería perturbada; irónicamente, los propios astrónomos lo pasarían mal.
«Las observaciones astronómicas ya son difíciles cuando la luna está brillante», dice Howell. «No habría ‘tiempo oscuro’ por un tiempo.»
Incluso estudiar Betelgeuse sería un desafío único. La luz brillante abrumaría sus instrumentos.
«No pudimos observarlo con la mayoría de los telescopios terrestres, ni con la mayoría en el espacio, como Swift o el Telescopio Espacial Hubble», añade. En su lugar, tendrían que modificar sus telescopios para recoger mucha menos luz.
Y si Betelgeuse desafía las probabilidades y explota en nuestras vidas, los astrónomos dicen que habrá una advertencia amplia. Los instrumentos en la Tierra comenzarían a detectar neutrinos u ondas gravitacionales generadas por la explosión con un día de anticipación.
«Imagine que una buena fracción del mundo se queda mirando a Betelgeuse, esperando a que comience el espectáculo de luces y una alegría por todo el planeta cuando lo haga», dice Howell.
Para atrapar una Estrella Moribunda
Pero para los científicos, Betelgeuse no tiene que explotar para ser interesante. Es grande y brillante, por lo que es relativamente fácil de estudiar.
«Es fascinante desde la perspectiva de un astrónomo porque podemos estudiar de cerca una estrella que se acerca al final de su vida», dice Nance. «Hay algo de física fascinante en la estructura interna de Betelgeuse.»
Su mejor suposición de lo que está pasando en este momento proviene de lo que los astrónomos ya saben sobre la estrella y otras similares. Como explica Nance, esa investigación muestra que el brillo de Betelgeuse podría estar cambiando por varias razones. Algunos astrónomos incluso sospechan que varios mecanismos de atenuación diferentes se están reproduciendo a la vez.
A medida que su combustible nuclear se agota cerca del final de sus vidas, las estrellas supergigantes rojas comienzan a hincharse y a formar envolturas crecientes de gas y polvo. Y a medida que este sobre se hace más grande, el brillo de la estrella crece. Pero esa no es la única forma en que una estrella como Betelgeuse puede oscurecerse y brillar. Las estrellas supergigantes rojas también tienen enormes células convectivas en sus superficies, como versiones mucho más grandes de las de nuestro Sol, donde la turbulencia hace que el material caliente se eleve desde el interior de la estrella. Una vez que llega a la superficie, parte de ese material entra violentamente en el espacio como un eructo radioactivo gigante, que puede cambiar temporalmente su brillo.
Y la atenuación de Betelgeuse podría incluso ser evidencia de que está a punto de explotar. A medida que el material sale de la superficie de una estrella moribunda, normalmente choca, lo que la hace brillar más. Sin embargo, Nance dice que es posible que este material esté envolviendo la estrella, haciéndola más tenue.
Cualquiera que sea la causa raíz, el extraño comportamiento debería ofrecer, en última instancia, nuevas ideas sobre los días moribundos de las estrellas supergigantes rojas. Y la humanidad tendrá un asiento en primera fila.
«Betelgeuse proporciona un gran escenario para que los astrónomos estudien estas últimas etapas de la combustión nuclear antes de que explote», dice Nance.