Astronomía ofrece el retrato más nítido de la probable compañera de Betelgeuse

Una señal débil junto a una de las estrellas más brillantes

Betelgeuse ocupa el hombro de la constelación de Orión y puede distinguirse a simple vista por su color rojizo. Es una supergigante roja: una estrella masiva que ha agotado el hidrógeno de su núcleo, se ha expandido y atraviesa una etapa avanzada de evolución. Su enorme brillo y una superficie marcada por convección, pulsaciones y expulsiones de materia dificultan detectar cualquier objeto pequeño situado en sus proximidades.

El equipo encabezado por Miguel Montargès observó Betelgeuse las noches del 3 y el 6 de diciembre de 2024. Dos estudios anteriores habían calculado que su hipotética compañera alcanzaría entonces una separación aparente máxima, la configuración más favorable para distinguirla. Tras varios meses de procesamiento, los astrónomos encontraron una fuente puntual en la posición prevista. El resultado apareció el 28 de julio en Astronomy & Astrophysics y fue presentado ese día por el Observatorio Europeo Austral, ESO.

Imagen directa y dos métodos independientes

Las observaciones se realizaron con SPHERE-ZIMPOL, un sistema de óptica adaptativa extrema instalado en el Very Large Telescope —VLT— del ESO, en el desierto chileno de Atacama. La óptica adaptativa corrige centenares de veces por segundo las deformaciones que la atmósfera terrestre introduce en la luz. ZIMPOL trabaja en longitudes de onda visibles y puede separar fuentes muy tenues junto a estrellas intensamente luminosas.

El grupo aplicó dos procedimientos independientes para retirar la luz de Betelgeuse y los efectos instrumentales. El algoritmo PACO-ASDI detectó la fuente con una significación estadística de 6,1 sigma, mientras que un análisis de componentes principales la recuperó con 5,1 sigma. En términos sencillos, ambos tratamientos encontraron la señal en el mismo lugar utilizando formas diferentes de modelar y sustraer el resplandor dominante. El artículo científico completo denomina todavía “candidata” a la fuente porque solo existe una época de observación suficientemente precisa.

La separación medida fue de 52,32 milisegundos de arco. Un milisegundo de arco es la milésima parte de un segundo de arco, una escala extremadamente pequeña: el diámetro aparente de la Luna contiene alrededor de 1,8 millones de esas unidades. Adoptando una distancia de 168 pársecs para Betelgeuse —aproximadamente 548 años luz—, la separación proyectada equivale a 8,8 unidades astronómicas, algo menos que la distancia media entre Saturno y el Sol. Esa conversión depende de una distancia estelar que aún presenta incertidumbre.

Una estrella mayor de lo previsto

La diferencia de brillo entre ambos objetos es considerable. En el filtro donde fue detectada, Betelgeuse B aporta cerca de ocho diezmilésimas del flujo de la supergigante. Aun así, su luminosidad resultó superior a la esperada. Comparando la señal con modelos de evolución estelar, los autores estiman que posee entre 2,6 y 3,1 veces la masa del Sol, frente a las primeras predicciones que apuntaban hacia una masa solar o poco más.

Si nació al mismo tiempo que Betelgeuse, sería una estrella joven de la secuencia principal, aproximadamente del tipo espectral B8.5V a B9.5V. “Secuencia principal” designa la etapa durante la cual una estrella obtiene energía fusionando hidrógeno en su núcleo. La edad calculada del sistema ronda entre ocho y 10,5 millones de años: una vida muy corta en comparación con el Sol, pero suficiente para que el componente más masivo evolucionara hasta convertirse en supergigante.

La ausencia de una señal intensa de hidrógeno alfa, radiación ultravioleta lejana o rayos X concuerda con una estrella joven que ya habría perdido buena parte de su disco de formación. Esas características también ayudan a explicar por qué búsquedas anteriores con Hubble y Chandra no obtuvieron una imagen inequívoca. El nuevo resultado no contradice esas observaciones: examina una banda espectral y una geometría distintas.

Un siglo de indicios y detecciones tentativas

Las variaciones de Betelgeuse han alimentado propuestas sobre una compañera durante aproximadamente un siglo. La estrella presenta ciclos de unos 180, 230 y 420 días, asociados principalmente con pulsaciones, además de un periodo secundario cercano a 2.200 días, casi seis años. En 2024, dos equipos plantearon que ese ciclo largo podía corresponder a un objeto en órbita que perturba el gas y el polvo circundantes.

En diciembre de 2024, el telescopio Gemini North obtuvo una posible detección en una posición compatible, pero con una significación de solo 1,5 sigma. Posteriores observaciones espectroscópicas con Hubble identificaron una estela de gas que también encajaba con el paso de una compañera. El nuevo análisis del VLT aumenta considerablemente la confianza y ofrece una estimación más alta de la masa, aunque no constituye la primera insinuación del objeto. Scientific American describió el resultado del 28 de julio como la mejor imagen disponible de la posible compañera.

El estudio también examina si Betelgeuse B podría producir directamente el ciclo de brillo al destruir polvo a su alrededor. Los cálculos indican que despejaría material hasta unos 0,3 unidades astronómicas de distancia, pero ese efecto solo explicaría una variación aproximada de 0,1 magnitudes, inferior a las 0,5 magnitudes observadas. Los autores consideran más probable que intervengan efectos dinámicos sobre el viento estelar y la materia expulsada.

La confirmación necesitará movimiento orbital

Una fuente alineada por casualidad en el fondo parece poco probable, pero una sola imagen no permite demostrar que comparte órbita con Betelgeuse. La prueba decisiva consistirá en volver a localizarla después de que se desplace al otro lado de la supergigante, siguiendo la trayectoria prevista. Si la posición cambia como exige el modelo, los astrónomos podrán medir mejor la inclinación, el periodo y la masa de ambos componentes.

La separación actual proporciona un periodo mínimo compatible con aproximadamente seis años, aunque el cálculo depende de la distancia y de la masa adoptadas para Betelgeuse. Las futuras observaciones también deberán determinar si la compañera altera la pérdida de masa, la rotación o la estructura del viento. Esos procesos son relevantes para comprender cómo evolucionará el sistema antes de la futura explosión de la supergigante.

Betelgeuse terminará como supernova, pero las observaciones no permiten asignar una fecha cercana ni relacionar la detección con una explosión inminente. El gran oscurecimiento de 2019 y 2020 fue explicado por una nube de polvo, no por el comienzo de la supernova. La aportación verificable del nuevo trabajo es otra: convierte una señal tenue y discutida en una fuente recuperada por dos técnicas, en la posición prevista y con propiedades estelares medibles.