Het wilde oppervlak van Betelgeuze lijkt raadselachtig voor onze telescopen: ScienceAlert

Er is iets vreemds aan de hand met de stervende ster Betelgeuze.

Ja, er was dat hele niesgedoe. Dit is voorlopig grotendeels opgelost. Maar vóór de grote verduisteringscatastrofe van 2019 ontdekten wetenschappers iets dat nog vreemder was aan de reuzenster. Radiometingen van het veranderende licht geven aan dat het snel ronddraaide 5 kilometer (3,1 mijl) per seconde.

Het grote probleem hiermee is dat sterren van het Betelgeuze-type in theorie een maximale rotatiesnelheid zouden moeten hebben die minstens twee keer lager is. Dus vragen astronomen zich af: wat levert dit op?

Volgens nieuw onderzoek kunnen dit oude en misleidende krabbels zijn geweest. Een team onder leiding van astrofysicus Jing-Ze Ma van het Max Planck Instituut voor Astrofysica in Duitsland ontdekte dat het kokende oppervlak van Betelgeuze zo onstuimig kan zijn dat het de illusie van snelle rotatie genereert.

Rotatie in sterren wordt gemeten door zorgvuldig de verschillen in licht van weerszijden van de ster te analyseren. Licht van de kant van de ster die naar het zicht beweegt (dat zijn wij) krijgt een klein duwtje waardoor het naar het blauwe uiteinde van het spectrum wordt gedrukt, terwijl licht van de kant die van ons af beweegt zich uitstrekt naar het rode uiteinde.

Wetenschappers kunnen de amplitude van deze blauw-rode verschuiving meten om te bepalen hoe snel de ster draait. Nou ja, in ieder geval een typische rustige ster. Het probleem is dat Betelgeuze niet stil is. Het bevindt zich in de rode superreuzenfase van zijn leven; De kernbrandstof raakte op en zwol op tot enorme afmetingen, waarbij het oppervlak convectief kookte.

Bellen stijgen op uit hete materialen, koelen af ​​en vallen vervolgens naar de bodem. Dit gebeurt ook in de zon, met convectiecellen ter grootte van Texas, maar het proces is zelfs nog gewelddadiger bij Betelgeuze, waar convectiecellen zo groot kunnen zijn als de baan van de aarde rond de zon (de oksel van Gemini is groot genoeg om Het strekt zich uit tot de baan van Jupiter).

Ma en zijn collega's wilden weten of deze convectie een alternatieve verklaring kon bieden voor wat we eerder hadden geïnterpreteerd als ultrasnelle rotatie in waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dus wendden ze zich tot 3D-simulaties.

Ze creëerden modellen van rode reuzensterren zoals Betelgeuze, geregeerd door gigantische convectie het is niet Als alternatief worden de resultaten vervolgens verwerkt als samengestelde ALMA-waarnemingen.

Hun simulaties lieten zien dat enorme convectiecellen aan de ene kant van de rode reus oprijzen, terwijl een andere groep instort en aan de andere kant naar binnen valt. ALMA heeft niet het vermogen om deze cellen te identificeren als convectiecellen; In plaats daarvan kunnen de gegevens van de telescoop erg op rotatie lijken.

De onderzoekers hebben zelfs aangetoond dat in 90% van de simulaties de met ALMA gemaakte waarnemingen met een snelheid van enkele kilometers per seconde lijken te roteren.

border-frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven naar klembord; gecodeerde media; gyroscoop; picture-in-picture; web-sharing”allowfullscreen>

Dit is geen sterk bewijs dat Betelgeuze niet erg snel ronddraait, hoewel het wel laat zien dat we op basis van de gegevens die we momenteel hebben geen conclusie kunnen trekken. Maar er zijn meer waarnemingen met hoge resolutie gedaan, die worden verwerkt en geanalyseerd. Deze zouden ons meer aanwijzingen moeten geven over wat de ster doet.

Hoe dan ook, de resultaten zullen interessant zijn. Als Betelgeuze als een verwarde draaikolk ronddraait, zou dit kunnen betekenen dat de massieve rode reus aan spin won door een kleinere begeleidende ster op te slokken. Als hij stiller had geroteerd, hadden we misschien geleerd zorgvuldiger te werk te gaan bij het interpreteren van de gegevens die we over onstabiele sterren verzamelen.

“Er is veel dat we nog steeds niet begrijpen over gigantische kokende sterren zoals Betelgeuze.” zegt astronoom Andrea Chiavasa Het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek.

“Hoe werkt het echt? Hoe verliest het massa? Welke deeltjes kunnen zich vormen tijdens de uitstroom? Waarom is Betelgeuze ineens minder helder? We werken er hard aan om onze computersimulaties steeds beter te maken, maar we hebben echt de verbazingwekkende gegevens nodig van telescopen zoals ALMA “

Het onderzoek van het team is gepubliceerd in Astrofysische dagboekbrieven.