Gigantische zonnevlekken mogelijk oorzaak van zwakker worden van Betelgeuze
In de Astrophysical Journal Letters is een nieuw artikel gepubliceerd dat wijst naar de veranderingen in de fotosfeer van de rode superreus Betelgeuze als de bron van het recente afzwakken van de ster.
Betelgeuze is de op een na helderste ster in het sterrenbeeld Orion. Het is een rode superreus die ongeveer 650 lichtjaar van de Aarde is verwijderd.
De ster heeft een straal van ongeveer 1400 * de straal van de Zon. Het is een van de grootste sterren die we kennen en bovendien een van de helderste sterren. Betelgeuze heeft een lichtkracht van meer dan 100.000 maal de Zon.
Met een leeftijd van slechts 8 miljoen jaar nadert Betelgeuze al het einde van zijn leven en de ster zal, astronomisch gezien, binnen afzienbare tijd als een supernova exploderen.
Maar het vreemde zwakker worden, iets dat begon in oktober 2019, was niet noodzakelijkerwijs een teken van een aanstaande supernova.
Aan het einde van hun leven veranderen sterren in rode reuzen. Als hun brandstof opraakt dan veranderen de processen waarmee de sterren hun energie produceren. Dit zorgt er voor dat ze opzwellen, instabiel worden en gaan pulseren met periodes van honderden of zelfs duizenden dagen. Dit zien we als helderheidsveranderingen.
Vanwege de grootte is de aantrekkingskracht aan het oppervlak van de ster kleiner dan aan het oppervlak van een ster van dezelfde massa maar met ene kleinere straal. Daardoor kunnen pulsaties er relatief gemakkelijk voor zorgen dat de buitenste lagen van een dergelijke ster worden weggestoten.
De vrijgekomen gassen koelen af en veranderen in componenten die astronomen stof noemen. Dit is waarom rode reuzen een belangrijke bron zijn van zware metalen in het heelal waaruit uiteindelijk planeten en levende organismes kunnen ontstaan.
Het onderzoekteam analyseerde gegevens op submillimetergolflengtes, verkregen met de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) en de Atacama Pathfinder Experiment (APEX) over een periode van 13 jaar.
Ze ontdekten dat Betelgeuze ook op deze golflengtes ongeveer 20% zwakker was geworden tijdens het optische minimum.
Astronomen hebben voorheen de productie van licht absorberend stof beschouwd al de meest waarschijnlijke oorzaak van de scherpe helderheidsafname van de ster.
Men was verrast dat de ster ook op submillimetergolflengtes 20% donkerder werd. Uit ervaring weten astronomen dat dergelijk gedrag niet past bij de aanwezigheid van stof.
Het gemeten donkerder worden in zoveel zichtbaar licht als op submillimeter golflengtes is daarom bewijs voor een afname in de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van Betelgeuze met ongeveer 200 Kelvin.
Echter een asymmetrische temperatuurverdeling is veel meer waarschijnlijk. Corresponderende hoge resolutie opnames van Betelgeuze die in december 2019 werden gemaakt laten gebieden zien met een variërende helderheid.
Samen met het resultaat van het onderzoeksteam is dit een duidelijke indicatie dat grote zonnevlekken tussen 50% en 70% van het zichtbare oppervlak bedekken en een lagere temperatuur hebben dan de meer heldere fotosfeer.
Ter vergelijking: een typische zonnevlek heeft de grootte van de Aarde. De sterspot op Betelgeuze zou ongeveer 100 maal groter zijn dan de Zon.
Het plotselinge zwakker worden van Betelgeuze betekent niet dat de ster over aan het gaan is naar een supernova. Het is een superreus die een grote sterspot laat groeien. In de komende jaren zullen waarnemingen moeten uitwijzen of de scherpe dip in de helderheid van Betelgeuze is gerelateerd aan een vlekkencyclus zoals onze Zon die ook kent.
Hoe dan ook, Betelgeuze zal een opwindend object blijven voor toekomstige studies.
Eerste publicatie: 2 juli 2020
Bron: diverse persberichten
