Betelgeuse

Betelgeuse (α Orionis) es la segunda estrella más brillante en la constelación de Orión, que se encuentra alrededor de 643 ± 146 años luz.
Es una supergigante roja y una de las mayores estrellas conocidas después de Antares. Se trata de 550 veces más grande que el Sol y brilla como más de 100 000 soles juntos. De edades comprendidas sólo unos pocos millones de años, Betelgeuse ya se está acercando al final de su vida.
Más una estrella es masiva es más que la temperatura es alta en su centro. Por lo que algunas reacciones de fusión termonuclear de los elementos pesados son posibles, una enorme cantidad de energía necesaria para producir una presión capaz de oponerse a la resultante de la propia gravedad de la estrella.
Se consume una enorme cantidad de materia en un tiempo muy corto (cerca de la masa del Sol en sólo 10 000 años). Se va a explotar como una supernova, en unos pocos miles de años.
Los hombres de esta época podrían verla desde la Tierra, incluso a plena luz del día. Al utilizar el sistema de óptica adaptativa del VLT de ESO, Chile, un equipo internacional liderado por un astrónomo del Observatorio de París ha obtenido las imágenes más detalladas jamás se ha hecho de la supergigante Betelgeuse.
Complementadas por otras observaciones en el VLT hechas por un equipo de científicos independientes, estas fotografías revelan que la estrella tiene un amplio penacho de gas, cuyo tamaño se aproxima al de nuestro Sistema Solar y una gigantesca burbuja hirviendo en su superficie.

El equipo de científicos dirigido por Pierre Kervella, un astrónomo en el Laboratorio de Estudios Espaciales y de Instrumentación Astrofísica (LESIA), ofrece algunas respuestas sobre cómo las supergigantes rojas pierden sus materias al final de sus vidas. Ella para ello usa el instrumento de óptica adaptativa NACO.
La óptica adaptativa corrige la mayor parte de los disturbios causados por la atmósfera.
Pero para llegar más cerca del límite de resolución del telescopio, el equipo de investigadores utilizó la técnica de "imagen selectiva".
Aún poco utilizado con óptica adaptativa, esta técnica consiste en seleccionar las mejores imágenes entre miles de exposiciones muy cortos que "bloquean" los residuos de las perturbaciones atmosféricas, y luego combinarlas para formar una imagen mucho más fina que la que resultaría de una larga exposición individual. Imágenes de NACO desde el telescopio y casi alcanzan el límite teórico de la precisión de un telescopio de 8 metros de diámetro.
La resolución máxima obtenida es de 37 milésimas de segundo ángulo, que se corresponde con el tamaño aparente de una pelota de tenis en la Estación Espacial Internacional (≈400 km), vista desde el suelo.
"Con estas imágenes, se observó una gran columna de gas que se extiende desde la superficie de Betelgeuse, al espacio exterior", dice Pierre Kervella.

Supergigantes rojas son las estrellas más grandes del Universo. La supergigante roja Betelgeuse en la constelación de Orión, es la observación preferida, de los interferómetros debido a su diámetro aproximadamente 550 veces la del Sol, su proximidad, ≈ 643 años luz más o menos y su luminosidad en infrarrojos. Un grupo internacional de investigadores dirigido por Andrea Chiavassa (Instituto Max Planck de Astrofísica, Grupo de Investigación de Astronomía y Astrofísica de Languedoc) e investigadores de Montpellier y París 1 mostró cómo caracterizar la convección de Betelgeuse comparando las simulaciones hidrodinámicas en 3D con observaciones interferométricas visibles hasta el infrarrojo. Los científicos tratan de comprender el mecanismo de pérdida de masa de la supergigante roja antes de la explosión de supernova que contribuirá al enriquecimiento químico de nuestra Galaxia. Tienen una temperatura superficial de alrededor de 4 000K, más frío que el Sol 5 780K.

Su composición química es incierta debido a los movimientos convectivos enormes de materia impide el análisis de los espectros.
Estos astrónomos han determinado la presencia en infrarrojo, de estructuras convectivas, de tamaño medio de 5 a 15 masas solares, es decir de 5 a 25% del radio estelar y de una célula convectiva grande de unos 30 masas solares o 60% del radio Estelar.
Ellos descubrieron que las moléculas de H2O son los principales absorbentes en esta región espectral.

Imagen: En esta imagen se puede ver las estructuras convectivas de tamaño mediano (5-15 masas solares) es de 5 a 25% del radio estelar y una célula convectiva grande (30 masas solares), o el 60% del radio estelar. Mapa de intensidad en el óptico (aproximadamente 700 nm, banda molecular de TiO) después de una simulación hidrodinámica de Betelgeuse.

Gracias a la ley de Stefan-Boltzmann, que los astrónomos pueden calcular el radio de la estrella (ver nota más abajo contras). En 1879, el físico austriaco Josef Stefan, que está interesado en la radiación de cuerpos calientes, descubrió que la energía total emitida por un objeto es proporcional a la potencia cuarta de su temperatura absoluta. Las estrellas más grandes conocidas son KW Sagittarii, V354 Cephei y KY Cygni, son cerca de 1.500 veces más grande que nuestro Sol. Nuestro Sol tiene un diámetro de 1 392 000 kilómetros.
Antares, la supergigante roja, más cercano a nosotros, tiene un diámetro de aproximadamente ≈700 veces el de Sol, o casi mil millones km.
Betelgeuse es una supergigante roja, una de las mayores estrellas conocidas. Si Betelgeuse estuviera en el centro de nuestro sistema solar, su radio, ≈550 veces el del Sol, se extendería entre las órbitas de Marte y Júpiter.
Aldebarán es una gigante roja de magnitud 0,86 y tipo espectral K5 III, lo que significa que es de color naranja y ha dejado la secuencia principal después de usar todo su hidrógeno. En esencia, se quema helio y alcanzó un diámetro de 61,48 millones kilómetros, ≈45 veces, el del Sol.

Rigel es una supergigante azul, 55 000 veces más brillante que el Sol. Con un diámetro de cerca de 116 millones de km, ≈84 veces el del Sol, Rigel se extendería hasta la órbita de Venus en nuestro sistema solar.
Arcturus es 20 veces más grande que el Sol, su magnitud es -0,04 y su distancia es de ≈37 años luz.
Pollux es de 8 veces más grande que el Sol, su magnitud es 1,09 y su distancia es de ≈33,7 años luz.

Imagen: Tamaños comparativos de algunas estrellas supergigantes como Antares, Betelgeuse, Rigel, Aldebarán y algunas enanas blancas como Arcturus, Pollux, Sirio y el Sol. © astronoo.com

N.B.: Gracias a la ley de Stefan-Boltzmann, los astrónomos pueden calcular los radios de las estrellas. El brillo de una estrella que está escrito : L = 4πσR²T⁴
L es la luminosidad, σ es la constante de Stefan-Boltzmann, R es el radio de la estrella y T su temperatura.

Nuestro Sol es muy pequeño en comparación con algunas estrellas. Los planetas son como polvo en comparación con los Gigantes azules y rojas de nuestro Universo. En este vídeo de YouTube, los tamaños relativos de los planetas y de las estrellas, se presentan desde el más pequeño al más grande.
El video muestra en primer lugar, nuestra Luna, los planetas de nuestro Sistema Solar en orden de tamaño creciente, entonces el Sol.
Luego, desfilaron las más grandes estrellas de nuestra Galaxia. Sus tamaños aproximados se calculan a partir de sus luminosidades, sus temperaturas, incluso se deducen de sus colores y sus distancias.