Astrónomos han captado lo que describen como la imagen más nítida hasta la fecha de una compañera de Betelgeuse, la supergigante roja de Orión, tras aproximadamente un siglo de búsqueda. La estrella candidata, denominada Betelgeuse B, parece tener unas dos o tres veces la masa del Sol, más de lo que sugerían las predicciones anteriores, que apuntaban a aproximadamente una masa solar, según un equipo dirigido por Miguel Montargès del Observatorio de París y el Observatorio Europeo Austral.
La detección se basa en observaciones realizadas en diciembre de 2024 con el instrumento SPHERE del Very Large Telescope de ESO en Chile, programadas para cuando se predecía que la compañera estaría en su máxima separación de Betelgeuse. Los resultados aparecen en una carta al editor de Astronomy & Astrophysics, y el comunicado de prensa de ESO del 28 de julio enmarca el trabajo como la conclusión de una búsqueda centenaria. Las variaciones de brillo de la estrella habían llevado a los astrónomos a proponer la existencia de una compañera hace mucho tiempo, pero nunca se había confirmado directamente.
En los nuevos datos, Betelgeuse B se detectó con una relación señal-ruido de 6,1 en un método de análisis y de 5,1 en un segundo, a una separación proyectada de 52,32 ± 0,18 milisegundos de arco de la primaria, con un ángulo de posición de 117,12 ± 0,60 grados. La compañera fue fotografiada directamente, lo que significa que se detectó la luz de la propia estrella en lugar de inferirla por sus efectos gravitacionales. Las pruebas anteriores incluían una detección tentativa con el telescopio Gemini North en Hawái, y dos estudios de 2024 habían predicho la elongación máxima de diciembre de 2024.
Suponiendo que las dos estrellas se formaron juntas, el equipo estima que la compañera es una estrella joven de secuencia principal de 2,6 a 3,1 masas solares y tipo espectral B8,5V a B9,5V. Usando una distancia de 168 pársecs al sistema, la separación observada corresponde a un semieje mayor orbital mínimo de unos 8,8 unidades astronómicas y a un período orbital mínimo de aproximadamente 5,5 a 5,9 años, coherente con la periodicidad de 2.200 días (unos 6 años) observada en el brillo de Betelgeuse, que se había sugerido como evidencia de una compañera.
Los autores son cautelosos sobre lo que el resultado establece y lo que no. La confirmación formal de que Betelgeuse B está ligada gravitacionalmente a la primaria espera una segunda época de observación, dentro de aproximadamente un año, cuando la compañera debería aparecer al otro lado de la estrella. El artículo se refiere sistemáticamente al objeto como candidato. Los autores también señalan que la distancia a Betelgeuse está en disputa: adoptar una distancia de paralaje radio de 222 pársecs en lugar de los 168 pársecs basados en asterosismología elevaría el período orbital implícito a unos 8,2 a 8,7 años, que ya no coincidiría con la periodicidad de 2.200 días. Concluyen que la distancia más corta encaja mejor con la hipótesis de la compañera.
El hallazgo también abre preguntas sobre el mecanismo detrás de las variaciones de brillo de Betelgeuse. El equipo probó si la compañera podría atenuar la estrella sublimando polvo circunestelar a lo largo de su trayectoria, y encontró que el efecto podría producir una modulación de como máximo unas 0,1 magnitudes, mucho menos que la variación de aproximadamente 0,5 magnitudes observada. En su lugar, proponen que los cambios de brillo de período largo surgen principalmente de efectos dinámicos, como sugerían estudios anteriores.
La nueva imagen también encaja en un rompecabezas más amplio sobre las supergigantes rojas. Aproximadamente entre una cuarta parte y un tercio de las supergigantes rojas muestran períodos secundarios largos como el de Betelgeuse, y la detección aquí respalda la idea de que al menos algunas de esas periodicidades marcan compañeras ocultas. Los autores sugieren que el resultado convierte a los períodos secundarios largos en una vía prometedora para encontrar compañeras alrededor de estas estrellas evolucionadas, cuyas superficies brillantes y activas las hacen más difíciles de estudiar como binarias que sus contrapartes de secuencia principal.
Betelgeuse, una estrella de aproximadamente 16,5 a 19 masas solares que se espera que muera en una explosión de supernova, se atenuó drásticamente en 2019 y 2020, lo que provocó especulaciones de que podría estar a punto de explotar. El trabajo anterior de Montargès mostró que ese episodio fue causado por una nube de polvo que oscurecía la estrella. Si la compañera recién fotografiada influye en la evolución de la supergigante roja o en su eventual explosión es ahora una cuestión abierta que, según los autores, plantea esta detección. El equipo incluía astrónomos de Francia, los Países Bajos, Alemania, Estados Unidos, Bélgica y Chile, junto con dos observadores aficionados de la American Association of Variable Star Observers que aportaron fotometría.
Traducido por Alessandra
Fuentes
1. ESO, “Astronomers find strongest evidence yet that Betelgeuse has a companion”: https://www.eso.org/public/news/eso2611/
2. Montargès et al., “VLT/SPHERE imaging of the candidate companion of Betelgeuse”, Astronomy & Astrophysics (eso2611a): https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2611/eso2611a.pdf
3. Universe Today, “It Took a Century, but Astronomers Imaged Betelgeuse’s Companion”: https://www.universetoday.com/articles/it-took-a-century-but-astronomers-imaged-betelgeuses-companion