Betelgeuse cambia de forma al ritmo de Siwarha, la estrella que orbita dentro de ella

Betelgeuse, la supergigante roja que marca el hombro de Orión, no es perfectamente redonda, y la magnitud de su falta de redondez parece mantener el ritmo con una segunda estrella. Nuevos mapas de radio muestran que la atmósfera exterior de la gigante se estira formando un leve óvalo cuando su compañera, Siwarha, se aleja hasta su punto más lejano de la estrella, y luego vuelve a acercarse a un círculo cuando la compañera pasa frente a ella o detrás de ella.

Ese patrón es llamativo porque Siwarha no orbita Betelgeuse desde una distancia segura. Viaja a través de la atmósfera extendida de la gigante, un poco más de dos veces el radio de la estrella desde su centro, por lo que el cambio de forma funciona como las ondas en un estanque que delatan algo moviéndose bajo la superficie. «Esta compañera orbita tan cerca de la estrella que realmente atraviesa su atmósfera extendida», dijo Lynn Matthews del Observatorio MIT Haystack, quien lideró el estudio.

Las mismas observaciones traen un segundo resultado. La atmósfera se ha recuperado en gran medida del Gran Oscurecimiento, el episodio en el que Betelgeuse se atenuó hasta su punto más débil en más de un siglo de registros. El gas que se había vuelto inusualmente frío justo antes del oscurecimiento ahora brilla a aproximadamente 3500 kelvin, cercano a la temperatura de la superficie visible de la estrella.

Lectura recomendadaLa estrella compañera que Betelgeuse ocultó durante un siglo fue fotografiada por fin

Betelgeuse es una de las dos supergigantes rojas más cercanas, una estrella masiva en las últimas etapas de su vida que un día explotará como supernova. Cómo estas estrellas pierden sus capas externas antes de que eso ocurra determina la nube que dejan atrás, y una compañera atravesando esas capas es un nuevo ingrediente en la historia.

Cómo las ondas de radio permiten a los astrónomos diseccionar la atmósfera de una estrella

El equipo, que incluía investigadores del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, la Universidad de Mánchester y el Observatorio Europeo Austral, combinó dos instrumentos. El Very Large Array en Nuevo México cubrió las frecuencias más bajas y ALMA, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array en Chile, cubrió las más altas. Juntos observaron Betelgeuse en siete frecuencias, de 22 a 485 gigahercios, en campañas entre 2021 y 2026.

Cada frecuencia proviene de una profundidad diferente. Las frecuencias más altas ven gas más cerca de la superficie visible, las más bajas ven capas más alejadas, por lo que el conjunto construye una imagen capa por capa de la atmósfera desde justo encima de la superficie hasta varias veces el radio de la estrella. Betelgeuse es una de las estrellas más grandes del cielo en tamaño aparente, por lo que ambos conjuntos la resuelven como un disco en lugar de un punto. «Fue la combinación de los increíbles datos del NSF VLA y ALMA lo que nos dio un resultado convincente aquí», dijo Matthews. «El hecho de que podamos usar estas instalaciones para resolver realmente los discos de estrellas cercanas es asombroso».

Para cada imagen, el equipo ajustó un disco elíptico y registró su tamaño, su orientación, su temperatura de brillo y su elipticidad, una medida de cuánto se desvía la forma de un círculo. Luego alinearon esas elipticidades con la posición prevista de la compañera, tomada de una órbita publicada, y añadieron tres mediciones anteriores de otros estudios de radio.

No tenían más remedio que buscar a Siwarha de forma indirecta. Suponiendo una estrella de aproximadamente dos veces el radio del Sol y unos 12 000 kelvin, su propio brillo de radio a 44 gigahercios sería de aproximadamente 0,1 microjansky, más de diez veces demasiado débil para detectarlo en cualquier tiempo de observación plausible. Incluso en las bandas más altas de ALMA, donde sería más brillante, cae por debajo del ruido en las imágenes. Durante esas observaciones de ALMA, la compañera también estaba casi frente a la estrella, a solo unos 23 milisegundos de arco de su centro.

Una capa más fría, una envoltura más caliente y una estrella de vuelta a la normalidad

Meses antes del Gran Oscurecimiento, un estudio liderado por Matthews encontró que la atmósfera de Betelgeuse a 44 gigahercios estaba en su temperatura de brillo más baja en 30 años, una señal de que una onda de choque de la convección profunda en la estrella había perturbado el gas exterior. La estrella luego expulsó material que formó polvo y bloqueó parcialmente nuestra visión de ella.

Las nuevas mediciones muestran esas temperaturas de vuelta dentro del rango de las observaciones de radio tomadas aproximadamente en las últimas tres décadas. A 22 gigahercios, el gas alcanza unos 3500 kelvin a unas 2,7 veces el radio de la estrella, comparable a la temperatura superficial de entre 3476 y 3650 kelvin. Ese pico de temperatura ahora se encuentra más lejos que en las mediciones realizadas antes de 2016, lo que los autores interpretan como un posible cambio en cómo la densidad de la atmósfera disminuye con la altura.

Más cerca, los datos de ALMA de mayor frecuencia, que alcanzan más cerca de la superficie que cualquier medición de radio anterior, encontraron gas a unos 2200 kelvin a 1,2 veces el radio. Eso es más de 1000 grados más frío que la superficie visible y confirma un mínimo de temperatura largamente sospechado entre la superficie y la cromosfera más caliente que la cubre. La capa fría coincide con la MOLsphere, una envoltura de gas molecular inferida a partir de observaciones infrarrojas. En cada frecuencia, las temperaturas de radio también resultan más bajas que las inferidas de la luz ultravioleta a las mismas alturas, lo que apunta a gas frío mezclado con el material cromosférico caliente.

A modo de escala, Betelgeuse abarca unos 44 milisegundos de arco en el cielo. Colocada donde está el Sol, su superficie visible alcanzaría más allá de la órbita de Marte.

Una compañera que tardó décadas en ser identificada

Betelgeuse ha brillado y se ha atenuado durante mucho tiempo en dos ritmos, uno de unos 400 días y otro más lento de unos 2100 días, cerca de seis años, cuya causa permaneció sin esclarecer. Dos estudios independientes concluyeron que el ciclo lento proviene de una compañera que orbita dentro de la atmósfera extendida a unas 2,3 veces el radio de la estrella. Un equipo de imágenes speckle informó entonces de una detección tentativa y la llamó Siwarha, árabe para «su pulsera», en alusión al propio nombre de Betelgeuse, «la mano de al-Jawza». El nombre es ahora oficial en la Unión Astronómica Internacional.

Más pruebas siguieron. Los espectros ultravioleta del Telescopio Espacial Hubble mostraron formas de líneas y velocidades que siguen la órbita de la compañera, que sus autores interpretaron como una estela detrás de ella. La confirmación más sólida llegó de imágenes directas con el instrumento SPHERE del Very Large Telescope de ESO, que detectó a la compañera en su posición prevista. El resultado de radio añade un tipo diferente de firma: el efecto de la compañera en la forma de la propia gigante.

Lo que los mapas de radio no resuelven

La elipticidad es pequeña en todas las bandas y épocas, y la tendencia se basa en un número limitado de observaciones dispersas a lo largo de la órbita. Los autores describen el resultado como consistente con perturbaciones periódicas de la compañera, no como una prueba, y dicen que se necesitan más épocas que cubran un rango más amplio de frecuencias y fases orbitales para confirmarlo.

También hay un enigma en los datos. La elipticidad sigue a la compañera a través de las frecuencias, pero la orientación del óvalo mejor ajustado no coincide entre ellas. Las bandas más altas de ALMA sitúan su eje largo entre 31 y 47 grados, las dos bandas más bajas de ALMA en unos 140 grados y el VLA entre aproximadamente 90 y 120 grados. Una posible explicación es que cada frecuencia muestrea una rebanada diferente de una perturbación tridimensional, como la estela propuesta a partir de los datos del Hubble, pero eso queda por comprobar.

El equipo también buscó en las imágenes parches brillantes o asimetrías cerca de la posición prevista de la compañera y no encontró ninguna que pudiera vincularse inequívocamente a ella, en parte debido a la modesta resolución en algunas frecuencias y a la incómoda posición de la compañera durante las observaciones más nítidas. La naturaleza de la propia Siwarha, incluida su masa y tipo, aún se debate. Si resulta ser una estrella joven y eruptiva, podría producir emisión de radio variable a frecuencias más bajas, alrededor de 5 a 10 gigahercios, que estas observaciones no cubrieron.

Preguntas frecuentes sobre Betelgeuse y Siwarha

¿Qué es Siwarha?

Siwarha es la estrella compañera de Betelgeuse. Orbita dentro de la atmósfera extendida de la supergigante roja, a unas 2,3 veces el radio de la estrella, y completa una órbita aproximadamente cada 2100 días. Su nombre significa «su pulsera» en árabe y ahora es una designación oficial de la IAU.

¿Se ha recuperado Betelgeuse del Gran Oscurecimiento?

En longitudes de onda de radio, en gran medida sí. La temperatura de brillo a 22 y 44 gigahercios, que alcanzó un mínimo de 30 años justo antes del oscurecimiento, ha vuelto al rango medido aproximadamente en las últimas tres décadas. El oscurecimiento en sí, a finales de 2019 y principios de 2020, dejó a Betelgeuse en su punto más débil en más de un siglo de registros.

¿Está Betelgeuse a punto de explotar?

Nada en este estudio apunta a una supernova inminente. Betelgeuse es una supergigante roja en las últimas etapas de su vida y se espera que explote algún día, pero estas observaciones rastrean el comportamiento de su atmósfera exterior, no el estado de su núcleo.

¿A qué distancia está Betelgeuse?

Las estimaciones difieren. Este estudio adopta una distancia de unos 222 pársecs, aproximadamente 720 años luz, mientras que otras cifras ampliamente citadas sitúan la estrella más cerca, a unos 650 años luz. De cualquier forma, es una de las dos supergigantes rojas más cercanas a la Tierra.

Lo que sigue

El artículo se publicó en The Astronomical Journal en septiembre de 2026, y el National Radio Astronomy Observatory anunció los resultados el 27 de octubre. En la tabla orbital del equipo, la compañera acababa de pasar el lado lejano de la estrella en abril de 2026 y se dirigía de vuelta hacia su próximo punto de máxima separación, el tipo de momento en que el efecto oval debería mostrarse más claramente. Los autores desean nuevas épocas en más frecuencias y fases orbitales, y esperan que el Square Kilometre Array y el Next Generation Very Large Array hagan rutinarias tales mediciones. Hasta entonces, la única forma de ver a Siwarha en luz de radio es observar cómo cambia la forma de Betelgeuse.

Referencia: Matthews et al., “New Spatially Resolved Observations of Betelgeuse from the VLA and ALMA: Evidence for Atmospheric Perturbations from a Close Companion,” The Astronomical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-3881/ae953d

Etiquetas: astronomía, ALMA, Betelgeuse, estrellas binarias, Siwarha, supergigante roja

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