Betelgeuse, la rossa esplosiva

Betelgeuse, la rossa esplosiva

Una delle dieci stelle più luminose del cielo, a circa settecento anni luce dalla Terra, nella costellazione di Orione, prima o poi esploderà entrando in una fase chiamata supernova. Nell’ultimo anno, la sua luminosità è diminuita del 36%: un’avvisaglia della prossima catastrofe cosmica?
Betelgeuse stella spazio orione

© B.A.Tafreshi / Novapix / Leemage 
- Betelgeuse

Chi pensava volessi riferirmi con questo titolo alla grande attrice degli anni cinquanta del secolo scorso, Rita Hayworth, soprannominata“l’Atomica”, rimarrà deluso. La rossa in questione è sì una stella, ma non del cinema. Possiamo osservarla nella bella costellazione di Orione, ancora ben visibile nel nostro cielo già intorno alle 19 nella direzione sudest, a circa 45° sull’orizzonte. Si tratta di Betelgeuse (indicata dalla freccia nell’immagine), una supergigante rossa che sta ormai avvicinandosi alla fase finale della sua esistenza.

È una stella il cui diametro si avvicina a quello dell’orbita di Giove, con dimensioni quindi davvero considerevoli. Il problema è che le stelle più grandi non vivono molto a lungo. Possono arrivare anche a poche decine di milioni di anni. Questo perché bruciano il loro combustibile più in fretta (presentano temperature e luminosità più elevate) rispetto a quelle di diametro inferiore come il nostro sole, la cui esistenza è stimata intorno alla decina di miliardi di anni, con circa cinque di questi già vissuti.

Una stella nasce dal collasso gravitazionale di una nube iniziale di idrogeno (se ne può trovare una breve descrizione a pagina 7 del mio elaborato pdf “Il darwinismo cosmologico” allegato alla mia nota “Tutta la luce dell’universo” e rintracciabile al sito).

Il riscaldamento indotto dalla pressione gravitazionale innalza la temperatura della protostella fino a raggiungere un valore che innesca le reazioni di fusione, alcune centinaia di milioni di gradi. A questo punto, la pressione di tali reazioni nucleari bilancerà quella dovuta alla gravità e la stella vivrà il suo periodo di stabilità.

Quando il combustibile si esaurirà, la pressione gravitazionale tornerà di nuovo ad avere il sopravvento e la stella riprenderà a collassare. Se la sua massa è sufficientemente grande, il nucleo interno si comprimerà fino a raggiungere le elevatissime densità nucleari (tipo “stella di neutroni”, di pochi chilometri di diametro) e tutta la massa della stella, crollando su sé stessa, “rimbalzerà” su questo nucleo compatto esplodendo quindi verso l’esterno. Si arriva così alla fase parossistica di supernova: un bagliore intensissimo della durata di qualche giorno, con una potentissima emissione di materia e di radiazioni.

Betelgeuse è una stella quasi a fine vita e dal comportamento strano. Essa “respira”, nel senso che si comprime e si dilata, oltretutto non in modo simmetrico rispetto alla propria struttura. Queste oscillazioni avvengono con una ciclicità di poco più di cinque‒sei anni. Attualmente, essa si trova nella sua fase di contrazione e il suo diametro è di poco superiore a quello dell’orbita di Marte. Tale dinamica è legata alla ricerca di un equilibrio che prima o poi si spezzerà precipitando la stella nella sua ultima fase di esistenza. Ciò potrebbe avvenire anche in questo momento (in realtà, “questo momento” coinciderebbe con il nostro Medioevo e sarebbe concomitante con la massima espansione della Peste Nera, che uccise circa un terzo della popolazione europea), oppure domani o magari fra migliaia di anni. La luce che ci giunge dalla stella ha infatti viaggiato per quasi settecento anni. Potrebbe essere anche già esplosa, ma noi verremo a saperlo solo quando l’informazione dell’evento arriverà a destinazione. Nessuna previsione seria è possibile.

La luminosità di un astro osservato da Terra ‒ in realtà si parla di “magnitudine apparente” ‒ è rappresentata da un numero: quanto più questo è basso (anche negativo) tanto più esso è luminoso. La stella polare per esempio ha una magnitudine pari a +3.5. L’occhio umano normale può arrivare a distinguere stelle con magnitudine fino a +6 (in una notte limpida, senza luna e lontano da luci artificiali). Il nostro sole ha una magnitudine apparente pari a circa ‒26 e la luna piena pari a circa ‒13.

Di fatto, Betelgeuse è salita agli onori della cronaca perché la sua luminosità in un anno è diminuita del 36%. E questo possiamo controllarlo alzando gli occhi al cielo proprio in queste sere.

Intorno a questo evento sono state formulate molte ipotesi ma tantissimi si pongono la domanda: Betelgeuse sta per esplodere? Se ciò accadesse, sarebbe un avvenimento astronomico davvero eccezionale e offrirebbe la possibilità di studiare “da vicino” tutta la fisica legata alle fasi finali dell’evoluzione stellare. Per alcuni giorni, la luce emessa dalla fase esplosiva illuminerebbe la notte e sarebbe visibile anche di giorno.

 Le cose stanno davvero così? Lo spettrometro per l’infrarosso VISIR montato su VLT, il Very Large Telescope installato nel deserto di Atacama, in Cile, il più grande complesso ottico per lo studio del cielo, ha svelato forse il mistero che avvolge Betelgeuse. Che lo avvolge nel vero senso del termine. Perché l’immagine mostra effettivamente la stella avvolta in una nube di polvere, probabilmente emessa proprio da quest’ultima, alla ricerca di un equilibrio nel suo stato.

Chiariamo un altro dubbio. Qualora dovesse esplodere, a parte lo spettacolo di straordinaria suggestione, potrebbero esserci problemi per la vita sulla Terra? Non dimentichiamo che l’esplosione di una supernova libera un’energia totale pari a un centinaio di volte quella prodotta dal nostro sole in tutta la sua esistenza. La frazione di radiazione elettromagnetica è circa un millesimo di quella totale. Sarebbe scontato quindi l’aumento del flusso di raggi cosmici rilevati in atmosfera (soprattutto assieme a un enorme flusso di neutrini). Se questo avvenisse in coincidenza con la fase di minimo del ciclo solare (come in questo periodo), il flusso di raggi cosmici risulterebbe anche più intenso.

La distanza di Betelgeuse comunque farebbe dormire a tutti sonni tranquilli, lasciandoci il piacere di assistere allo spettacolo pirotecnico in tutta serenità. Diversamente sarebbe se l’esplosione di una supernova avvenisse all’interno della cosiddetta “Bolla Locale”. A una distanza di 150 anni luce, gli effetti sulla Terra sarebbero più evidenti ma non letali. Possiamo dire che assorbiremmo una radiazione pari a un elevato numero di TAC eseguite in un anno.

I problemi seri, a livello di estinzione, si registrerebbero qualora una supernova esplodesse a distanze inferiori alla soglia dei 50 anni luce da noi. Alcune delle estinzioni minori del lontano passato (circa 3 milioni da anni fa)  potrebbero trarre la loro origine proprio da alcune di queste grandi esplosioni cosmiche.​

In conclusione, cosa dobbiamo aspettarci da questo strano comportamento della stella? Non chiediamoci se esploderà bensì quando. Perché Betelgeuse è certamente condannata. Ma nessuno può prevedere quando ciò avverrà. Come dicevamo, potrà accadere oggi come fra migliaia di anni. Di sicuro, sarà uno spettacolo grandioso cui assistere. E per fortuna senza particolari preoccupazioni.

Godibilissimo come un vecchio film di Rita Hayworth.