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24 Settembre 2021
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    Quando Betelgeuse, una brillante stella di color arancione nella costellazione di Orione, è diventata visibilmente più fioca tra la fine del 2019 e l’inizio del 2020, la comunità degli astronomi era perplessa. Un’equipe di astronomi ha ora pubblicato nuove immagini della superficie della stella, scattate utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO (l’Osservatorio Europeo Australe), che mostrano chiaramente come sia cambiata la sua luminosità. La nuova ricerca rivela che la stella era parzialmente nascosta da una nube di polvere, una scoperta che risolve il mistero della “Grande Attenuazione” di Betelgeuse.

    L'immagine, presa con lo strumento SPHERE del Very Large Telescope dell'ESO, mostra la superficie della supergigante rossa Betelgeuse durante il calo di luminosità tra la fine del 2019 e inizio 2020. La prima immagine del gennaio 2019, mostra la stella con la sua normale brillantezza. Le immagini successive mostrano il calo di luminosità superiore a qualsiasi variabilità precedente, che aveva portato alcuni a pensare che la stella fosse vicina a trasformarsi in supernova, che vediamo ora localizzato in particolar modo nelle sue regioni meridionali. La sua luminosità è rientrata in valori normali nell'aprile 2020. Crediti: ESO/M. Montargès et al.

    Il calo di luminosità di Betelgeuse – un cambiamento evidente anche a occhio nudo – ha portato Miguel Montargès e la sua equipe a puntare il VLT dell’ESO verso la stella, alla fine del 2019. Un’immagine presa nel dicembre 2019, confrontata con un’immagine precedente scattata nel gennaio dello stesso anno, ha mostrato che la superficie stellare era significativamente più scura, specialmente nella regione meridionale. Ma gli astronomi non erano sicuri del perché.

    L’equipe ha continuato a osservare la stella durante il periodo della “Grande Attenuazione“, catturando altre due immagini mai viste prima in gennaio e in marzo 2020. Nell’aprile 2020 la stella era tornata alla sua luminosità normale.

    «Una volta tanto, abbiamo visto l’aspetto di una stella cambiare in tempo reale su una scala di settimane», afferma Montargès, dell’Observatoire de Paris, Francia, e KU Leuven, Belgio. Le immagini ora pubblicate sono le uniche che mostrano la superficie di Betelgeuse cambiare di luminosità nel tempo.

    Nel loro nuovo studio, pubblicato oggi dalla rivista Nature, l’equipe ha rivelato che il misterioso oscuramento è stato causato da un velo polveroso che copriva la stella. A sua volta il velo era il risultato di un calo della temperatura sulla superficie stellare di Betelgeuse.

    L'immagine mostra la posizione di Betelgeuse nella costellazione di Orione. È facilmente visibile anche ad occhio nudo essendo una stella non solo supergigante ma anche "vicina". Crediti: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)

    La superficie di Betelgeuse cambia regolarmente, mentre bolle giganti di gas si muovono, si restringono e si gonfiano all’interno della stella. L’equipe ha concluso che, qualche tempo prima della “Grande Attenuazione”, la stella aveva espulso una grande bolla di gas che si è quindi allontanata. Quando una zona della superficie si è raffreddata appena dopo, quella diminuzione di temperatura è stata sufficiente per far condensare il gas in polvere solida.

    Betelgeuse ripresa a gennaio 2020, quando si avviava verso la minima luminosità raggiunta all'incirca a metà del febbraio seguente. Si vede chiaramente la aprte oscurata nel suo emisfero meridionale, assieme a un diffuso oscuramento di tutta la superficie. Ora sappiamo che la causa è stato uno spesso velo di polvere, emessa dalla stella stessa. Una nube di gas espulsi e solidificati, che ce l'ha nascosta solo temporaneamente. Crediti: ESO/M. Montargès et al.

    «Abbiamo assistito direttamente alla formazione della cosiddetta polvere di stelle», aggiunge Montargès, il cui studio fornisce la prova che la formazione di polvere può avvenire molto rapidamente e molto vicino alla superficie di una stella. «La polvere espulsa dalle stelle fredde evolute, come l’espulsione a cui abbiamo appena assistito, potrebbe continuare fino a diventare uno dei mattoni costitutivi dei pianeti terrestri e della vita», dice Emily Cannon, di KU Leuven, anch’essa coinvolta nello studio.

    Invece che il semplice risultato di un’esplosione polverosa, sono state proposte online alcune speculazioni sul fatto che che il calo di luminosità di Betelgeuse potesse segnalare la sua imminente morte in una spettacolare esplosione di supernova. Non si sono osservate supernove nella nostra galassia fin dal XVII secolo, quindi gli astronomi odierni non sanno esattamente cosa aspettarsi da una stella che si prepari a un simile evento. Tuttavia, questa nuova ricerca conferma che la “Grande Attenuazione” di Betelgeuse non è stata un segnale precursore del drammatico destino finale della stella.

    La rossa Betelgeuse ripresa da Giorgia Hofer, nell'insieme della magnificenza della costellazione di cui fa parte, Orione. Nel numero di marzo 2020 di Coelum Astronomia, trovate qualche consiglio per riprendere e seguire la stella, con un pizzico di speranza di vederla, prima o poi, splendere come una supernova galattica. Cliccare sull'immagine per leggere l'articolo. Crediti Giorgia Hofer.

    Assistere all’calo di luminosità di una stella così nota è stato emozionante sia per gli astronomi professionisti che per quelli dilettanti, come ben riassume Cannon: «Guardando le stelle di notte, questi minuscoli punti di luce scintillanti sembrano perpetui. Il calo di luminosità di Betelgeuse rompe questa illusione».

    L’equipe ha utilizzato lo strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) installato sul VLT dell’ESO per visualizzare direttamente la superficie di Betelgeuse, insieme con i dati dello strumento GRAVITY installato sull’Interferometro del VLT (VLTI) dell’ESO, per monitorare la stella durante l’oscuramento. I telescopi, situati presso l’Osservatorio dell’ESO al Paranal nel deserto di Atacama in Cile, sono stati uno «strumento diagnostico vitale per scoprire la causa di questo evento di attenuazione», afferma Cannon. «Abbiamo potuto osservare la stella non come un singolo punto di luce, abbiamo potuto risolvere i dettagli della sua superficie e monitorarla durante l’evento», aggiunge Montargès.

    Montargès e Cannon sono impazienti di sapere cosa porterà il futuro dell’astronomia, in particolare cosa porterà nel loro studio su Betelgeuse, una stella supergigante rossa, l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO. «Con la capacità di raggiungere risoluzioni spaziali senza precedenti, l’ELT ci consentirà di visualizzare direttamente Betelgeuse con dettagli notevoli», conclude Cannon. «Espanderà anche in modo significativo il campione di supergiganti rosse per le quali possiamo ottenere immagini dirette della superficie con buona risoluzione, aiutandoci ulteriormente a svelare i misteri della produzione dei venti in queste stelle massicce».

    Ulteriori Informazioni

    Questo studio è stato presentato nell’articolo “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” pubblicato dalla rivista Nature.

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