Betelgeuse, la brillante estrella roja en la constelación de Orión el Cazador, está en la etapa final de su vida estelar. Los astrónomos llevan tiempo pensando que algún día explotará para convertirse en una supernova. A finales de 2019 y principios de 2020, Betelgeuse generó mucha charla en las redes sociales entre los astrónomos. Se preguntaban, un poco en broma, si una explosión era inminente porque la estrella se ha atenuado, sin precedentes, en una cantidad notable desde finales de octubre de 2019. A medida que la noticia se fue extendiendo, muchas personas se preguntaron a qué distancia estaba Betelgeuse de nosotros y si una explosión podría perjudicar la vida en la Tierra. La buena noticia es que si Betelgeuse explota, está lo suficientemente cerca como para ofrecer un espectacular espectáculo de luces, pero lo suficientemente lejos como para no causarnos ningún daño en la Tierra. Para responder primero a la pregunta de la distancia, Betelgeuse está aproximadamente a 724 años luz. Pero obtener esa respuesta, incluso para una estrella relativamente cercana, es sorprendentemente difícil.

Sólo en los últimos 30 años, con el uso de nuevas tecnologías, los astrónomos han obtenido mediciones más precisas de la distancia a Betelgeuse y otras estrellas cercanas. Este avance comenzó en 1989, cuando la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó un telescopio espacial llamado Hipparcos, que lleva el nombre del famoso astrónomo griego Hiparco. A lo largo de varios años de observaciones, el telescopio espacial Hipparcos proporcionó datos de paralaje y distancia de más de 100.000 estrellas relativamente cercanas.

Estas mediciones se convirtieron en la base de la mayoría de las distancias estimadas a las estrellas que se ven hoy en día.

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Cuando se ve desde dos lugares, hay un ligero cambio en la posición de una estrella cercana con respecto a las estrellas lejanas de fondo. Para las observaciones en la Tierra, tomadas con seis meses de diferencia, la separación entre esos dos lugares es el diámetro de la órbita terrestre. El ángulo alfa es el ángulo de paralaje. Imagen vía P.wormer / Wikimedia Commons.

Los datos originales de Hipparcos daban un paralaje de 7,63 miliarcosegundos para Betelgeuse; eso es aproximadamente una millonésima parte del ancho de la luna llena. Los cálculos basados en ese paralaje arrojaron una distancia de unos 430 años-luz.

Sin embargo, Betelgeuse es lo que se conoce como una estrella variable porque su brillo fluctúa con el tiempo (dicho esto, el reciente entusiasmo por el oscurecimiento de Betelgeuse se debe a que es la mayor caída de brillo jamás observada). Y ahí comenzó la dificultad para estimar la distancia de Betelgeuse.

Esto se debe a que estudios posteriores encontraron un error en los métodos utilizados para reducir los datos de Hipparcos para las estrellas variables. Un esfuerzo por corregir esos errores dio un paralaje de 5,07 miliarcosegundos, cambiando la distancia estimada de Betelgeuse de 430 años luz a unos 643 años luz, más o menos 46 años luz.

Pero espera, hay más. En 2017, los astrónomos publicaron nuevos cálculos que afinaban aún más el paralaje de Betelgeuse hasta los 4,51 miliiarcosegundos. Este nuevo análisis de los datos de Hipparcos también incluyó observaciones de varios radiotelescopios terrestres. Esto situó a Betelgeuse a una distancia de unos 724 años luz, o, más exactamente, entre 613 y 881 años luz si se incluyen las incertidumbres de los datos.

Quizás sepas que la misión de astrometría Gaia de la Agencia Espacial Europea tiene el objetivo de hacer un mapa tridimensional de nuestra Vía Láctea. En el momento de su segunda publicación de datos en abril de 2018, la ESA dijo que los datos de Gaia ya habían hecho posible:

… el catálogo de estrellas más rico hasta la fecha, incluyendo mediciones de alta precisión de casi 1.700 millones de estrellas.

Sin embargo, Betelgeuse no es una de esas estrellas, y Gaia no se utilizará para encontrar una distancia más precisa para Betelgeuse. La razón es que Betelgeuse es demasiado brillante para los sensores de la nave espacial.

Un mapa de Orión el cazador, que muestra la ubicación de Betelgeuse. Imagen vía IAU / Sky & Revista Telescope / Wikimedia Commons.

Unas palabras sobre el paralaje. Alguna vez has visto un objeto cercano desde dos lugares diferentes y has notado cómo cambia su posición con respecto a puntos de referencia lejanos? Ese es el efecto llamado paralaje. Para obtener una estimación de la distancia, las mediciones de la posición de una estrella cercana en el cielo con respecto a las estrellas lejanas de fondo se obtienen con un intervalo de seis meses. Durante ese tiempo, la Tierra ha viajado al lado opuesto de su órbita, por lo que las dos ubicaciones están separadas por el diámetro de la órbita terrestre, unos 186 millones de millas (300 millones de km). La diferencia en la posición relativa de la estrella cercana en los dos lugares permite a los astrónomos obtener un ángulo de paralaje y calcular la distancia a la estrella cercana.

Los antiguos astrónomos griegos comprendían el concepto de paralaje, pero carecían de la tecnología necesaria para realizar mediciones angulares muy finas en el cielo. Como resultado, todas las mediciones de paralaje estelar fracasaron hasta que el astrónomo alemán Friedrich Bessel lo consiguió en 1838. Utilizó un telescopio y, a pesar de que sus dos lugares de observación estaban en lados opuestos de la órbita de la Tierra, apenas pudo distinguir un pequeño desplazamiento angular. Pero fue suficiente para determinar una distancia de 11 años luz a una estrella cercana llamada 61 Cygni.

Desde la época de Bessel hasta el lanzamiento de Hipparcos en 1989, sólo se habían determinado unos pocos miles de paralajes. El proceso se vio obstaculizado por una serie de factores, como los ángulos extremadamente pequeños, las imperfecciones de los instrumentos y, quizás sobre todo, la oscuridad de la propia atmósfera terrestre. Las observaciones desde la Tierra, incluso desde lugares muy claros y oscuros como los desiertos y las cimas de las montañas, se ven empañadas por las distorsiones de la atmósfera.

Hipparcos, al obtener observaciones desde el espacio a partir de 1989, superó las limitaciones impuestas por la atmósfera terrestre para obtener datos posicionales de las estrellas con una precisión sin precedentes para la época. Los astrónomos siguen perfeccionando estas mediciones con nuevas innovaciones en los instrumentos y el análisis de datos, utilizando observatorios terrestres y espaciales.

Finalmente: La medición de la distancia a Betelgeuse ha sido especialmente difícil porque es una estrella variable. Los complejos cálculos basados en los datos del telescopio espacial Hipparcos y los radiotelescopios terrestres indican que está a unos 724 años luz de distancia.

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