Wetenschappers hebben misschien eindelijk een verklaring voor het rare gedrag van de ster in 2019
Deze afbeeldingen tonen Betelgeuze voor en tijdens zijn Grote Dimming, zoals gezien door de Very Large Telescope in Chili. De foto’s zijn van links naar rechts gemaakt in januari 2019, december 2019, januari 2020 en maart 2020. De ster werd donkerder op het zuidelijk halfrond. In april 2020 was het weer normaal.
Astronomen over de hele wereld schrokken eind 2019 toen Betelgeuze, een van de helderste sterren aan de hemel, enkele maanden donker werd. Er gingen geruchten dat de ster op het punt stond supernova te worden. Het deed het niet. Maar discussie over wat? was gaande ontploft. Nu suggereren nieuw vrijgegeven opnamen die voor en tijdens de “Grote Dimming” zijn gemaakt, wat er gebeurde: het oppervlak van de ster koelde af en veroorzaakte een stofwolk die zijn licht tijdelijk blokkeerde.
“Dit is de beste interpretatie die we kunnen krijgen met de gegevens die we hebben … zonder ons ruimteschip naar Betelgeuze te vliegen en te zien wat daar aan de hand is”, zegt astrofysicus Emily Cannon van de KU Leuven in België.
Cannon en collega’s gebruikten het SPHERE-instrument op de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili om meer dan een jaar snapshots van Betelgeuze te maken. Het team had toevallig een foto van de ster gemaakt in januari 2019, maanden voordat het dimmen begon, en kon die foto vergelijken met andere foto’s die in december 2019 en januari en maart 2020 werden gemaakt.
De dimmen was niet gelijkmatig verdeeld over het oppervlak van Betelgeuze, meldt het team op 16 juni in Natuur. Een donkere vlek was geconcentreerd op het zuidelijk halfrond van de ster. De onderzoekers voerden vervolgens computersimulaties van de ster uit, waaronder het opnemen van hoe dynamische gasbellen constant onder het oppervlak ronddraaien, om de meest waarschijnlijke verklaring te vinden voor de manier waarop het dimmen zich afspeelde.
Eerdere waarnemingen van de ster hadden astronomen in twee kampen verdeeld (SN: 29/11/20). Een groep dacht dat een stofwolk het licht van Betelgeuze had geblokkeerd (SN: 3/12/20). Een andere gedachte dat er niet genoeg bewijs van stof was en dat het dimmen te wijten was aan tijdelijke afkoeling aan het oppervlak van Betelgeuze.
Astrofysicus Miguel Montargès zegt dat nu hij de gegevens van zijn team heeft gezien, hij in beide kampen zit. “De meest natuurlijke conclusie is dat beide gebeurtenissen hebben plaatsgevonden”, zegt Montargès van het Observatorium van Parijs.
De hypothese van het team is dat zich eind 2019 een tijdelijke koude patch op het zuidelijk halfrond van Betelgeuze heeft gevormd als gevolg van het normale karnen van oppervlakteplasma, en dat afkoeling het licht van de ster deed dimmen. Door de koude patch kon gas dat van het oppervlak van de ster was vrijgekomen, voldoende afkoelen om stofdeeltjes te vormen, die het licht van de ster verder blokkeerden.
“Je krijgt een op hol geslagen effect”, waardoor er zich gemakkelijker meer stof vormt, zegt astrofysicus Emily Levesque van de Universiteit van Washington in Seattle, die niet betrokken was bij het onderzoek maar een commentaar schreef in hetzelfde nummer van Natuur. Terwijl het stof zich verspreidde, scheen het sterrenlicht er weer doorheen.
Sommige astronomen zijn er nog steeds niet van overtuigd dat stof een deel van het antwoord is. De beelden plus simulaties bewijzen niet dat er stof was, zegt astrofysicus Thavisha Dharmawardena van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Heidelberg, Duitsland. “Deze discussie zal doorgaan totdat we direct bewijs voor stof hebben verkregen”, zegt Dharmawardena, die tijdens de Great Dimming naar tekenen van stof heeft gezocht – en niet heeft gevonden.
Montargès denkt dat het stof met andere technieken gewoon moeilijk te zien was. “Als mensen zeggen dat ze geen nieuw stof zien, denk ik dat ze het bij het verkeerde eind hebben”, zegt hij. “Het is dat hun gegevens hen niet toestaan ​​​​om het te zien.”
Beide onderzoekers zijn het erover eens dat de Atacama Large Millimeter Array in Chili de patstelling zou kunnen doorbreken. Die telescoop was afgelopen zomer buiten gebruik vanwege de COVID-19-pandemie, toen de waarnemingen het meest nuttig zouden zijn geweest. Voor deze zomer zijn er meer waarnemingen gepland, en als er nog stof is, zou ALMA het moeten zien.
Maar “als we het niet kunnen identificeren, is dat niet omdat het er niet is”, zegt Montargès. “Omdat we te laat zijn.”
De waarnemingen van Betelgeuze kunnen astronomen helpen soortgelijke verduisteringsgebeurtenissen in andere sterren te herkennen, zegt Levesque. Betelgeuze is de dichtstbijzijnde rode superreuzenster van de aarde, een late fase van de levenscyclus van sterren die voorafgaat aan een supernova-explosie. Hoewel stof geen explosie voorspelt, kan het een deel zijn van hoe deze sterren massa verliezen voordat ze sterven.
Dus wanneer gaat Betelgeuze met een knal uit? ‘Niet vandaag’, zegt Montargès. “Elke dag zijn we dichter bij de explosie, dat is zeker. Ik denk dat het niet morgen is, of zelfs niet in ons leven, voor Betelgeuze.”
