Betelgeuse, la segunda estrella más brillante de la familia constelación de orión, es una estrella extraña y gigante. Observaciones recientes han revelado que gira mucho más rápido (y tiene muchos más elementos pesados mezclados en su interior) que las típicas estrellas gigantes. Recientemente, un equipo de astrónomos desarrolló una sofisticada simulación por computadora para explorar una idea radical: que Betelgeuse es el resultado de una fusión entre dos estrellas más pequeñas.
Todo estrellas seguir senderos evolutivos bien comprendidos. Fusionan hidrógeno en sus núcleos durante la mayor parte de su vida, dejando una acumulación de helio a medida que envejecen. Cambiar la proporción de hidrógeno a helio en el núcleo afecta el resto de las propiedades de una estrella, como el tamaño, el brillo y la temperatura. Por ejemplo, cuando estrellas más masivas como Betelgeuse se acercan al final de sus vidas, desarrollan tanto helio en sus núcleos que la fusión del hidrógeno se mueve hacia una capa que rodea ese núcleo, inflando el resto de la estrella hasta convertirla en una supergigante roja.
Utilizando este conocimiento, los astrónomos a menudo pueden identificar dónde se encuentra una estrella en su camino evolutivo. Pero Betelgeuse tiene algunas propiedades extrañas: contiene mucho más nitrógeno en su atmósfera exterior, lo que es señal de que su interior se ha mezclado recientemente, y está girando mucho más rápido que otras supergigantes rojas, lo que indica que algo le ha pasado a la estrella al girar. . .
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Al unir estas piezas, los astrónomos emprendieron recientemente un análisis cuidadoso y sistemático de la intrigante posibilidad de que Betelgeuse no comenzó como una sola estrella, sino que fuera el producto de una «fusión silenciosa». Informaron sus resultados en papel preimpreso enviado a The Astrophysical Journal.
La configuración del equipo era un sistema binario, que es extremadamente común entre las estrellas de gran masa del mundo. Galaxia. En su simulación, la estrella primaria tenía 16 masas solares y ya estaba en camino de convertirse en una supergigante roja. La estrella compañera era mucho menos masiva, alrededor de cuatro masas solares, y todavía fusionaba hidrógeno en su núcleo.
A medida que la estrella supergigante envejecía, su atmósfera se extendía hasta la órbita de su compañera, reveló la simulación. La estrella compañera gravedad canalizó este material hacia sí mismo, aumentando su propia masa. Finalmente, los compañeros comenzaron a nadar a través de tanto material que causó fricción, lo que ralentizó al compañero y lo atrajo hacia adentro. Lo que sucedió a continuación dependió de una variedad de factores, incluida la velocidad de la compañera, las masas relativas de las estrellas y la extensión de la atmósfera de la estrella primaria.
A veces, las estrellas fusionadas se queman brevemente, lo que resulta en una pérdida significativa de masa y, por lo tanto, en una estrella mucho más pequeña y altamente perturbada, según mostró la simulación. Pero en el caso de Betelgeuse, la fusión fue mucho más tranquila. La compañera se sumergió en la atmósfera de la estrella primaria, girando en espiral hacia adentro y finalmente fusionándose con el núcleo de helio. Este proceso liberó una enorme cantidad de energía, expulsando parte del material de la estrella hacia la estrella. espacio en flujos tipo chorro aproximadamente equivalentes al 60% de la masa del sol.
La simulación mostró que la entrada de nuevo material de la estrella compañera interrumpió el núcleo de helio, devolviendo brevemente la estrella recién fusionada a una etapa de fusión del núcleo de hidrógeno. Sin embargo, esto no duró mucho y la recién nacida Betelgeuse pronto volvió a convertirse en una supergigante roja.
Sin embargo, Betelgeuse conservó el recuerdo de la colisión. En el modelo de los astrónomos, la fusión mezcló el contenido de la estrella, enviando elementos más pesados, como el nitrógeno, a las partes superiores de la atmósfera, donde algunos de ellos siguen siendo visibles hoy. Y la fusión añadió una cantidad significativa de energía de rotación a Betelgeuse. Aunque presumiblemente la estrella se ha desacelerado un poco desde esa teórica fusión violenta, todavía gira mucho más rápido de lo que debería.
Desafortunadamente, la evidencia directa de este escenario no será evidente hasta dentro de 50.000 a 100.000 años, cuando Betelgeuse explote como un Super nueva. Cuando eso suceda, el material de sus profundidades internas fluirá hacia afuera, lo que permitirá a los futuros astrónomos (¡si es que existen en ese momento!) estudiar la composición química de la estrella gigante con más detalle. La proporción de los elementos les dirá si Betelgeuse siempre fue una estrella solitaria con propiedades extrañas o si fue el resultado de una fusión hace mucho tiempo.
