Känd stjärna lyser sämre av kallare gas

Närbild på stjärna
Den röda superjätten Betelgeuse. Foto: Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA och ESA.

En röd superjätte i Orions stjärnbild har gäckat forskarvärlden det senaste året. Ska den stora stjärnan explodera? Eller är det bara damm som skymmer? Nu menar astronomer från bland annat Lunds universitet att de har löst gåtan.

Den aktuella stjärnan, Betelgeuse, syns i stjärnbilden Orion. Dock har den minskat kraftigt i ljusstyrka på kort tid. I februari i år var ljusstyrkan nere på ett minimum, men har sedan dess ökat igen. Denna ljusförändring hos stjärnan har kunnat iakttas med blotta ögat.

Försvagningen i ljusstyrka i början av året blev särskilt spännande med tanke på att den röda superjätten förväntas dö snart i en supernovaexplosion, ett extremt ovanligt fenomen i Vintergatan. Massor av teleskop har därför riktats mot Betelgeuse världen över. Kunde den kraftiga nedgången i ljusstyrka vara ett förstadium till en supernovaexplosion? Den frågan upptog ett mycket stort intresse hos forskare i våras. 

Men forskarvärlden drog sedan slutsatsen att det inte är en supernovaexplosion på gång just nu, och då fördes istället en annan teori fram, nämligen att ljusförsvagningen kunde bero på ett gigantiskt moln av damm som dolde ljuset i synriktningen mot Jorden. Ett antal vetenskapliga artiklar publicerades med denna slutsats. Men inte heller det visar sig nu vara förklaringen. Nu har nämligen en grupp astronomer kommit fram till att den aktuella försvagningen i ljusstyrka beror på något helt annat.

– Stjärnans yta har stora områden med glödande gas som har svalnat flera hundra grader. Dessa områden lyser mycket mindre, säger Nils Ryde, astronom vid Lunds universitet.

NASAs flygplan med teleskop
NASA:s specialflygplan med teleskopet synligt i öppningen i flygplanskroppen. Det är bland annat med data från detta teleskop som astronomiforskare nu har lyckats hitta förklaringen till Betelgeuses ljusfördunkling. Foto: NASA.

Nils Ryde och några amerikanska forskarkollegor har i en studie analyserat utvecklingen av ljusstyrkan hos Betelgeuse under en femårsperiod. De har studerat ljuset från stjärnan i olika våglängder och kan därav konstatera att Betelgeuse har gigantiska områden med svalare gas som kommit upp till ytan. Observationer av ljus i olika våglängder gör det möjligt att undersöka olika lager av stjärnan.

Tyngdkraften vid stjärnans yta är flera storleksordningar mindre än hos vår egen sol, vilket innebär att de yttre skikten lätt kan kastas ut och lämna stjärnan men också att utsträckta, turbulenta områden kan utvecklas.

– Dessa områden skulle kunna bli lika stora som avståndet mellan Jorden och Mars, säger Nils Ryde.

Sådana svalare områden har tidigare förutspåtts teoretiskt, baserat på datorsimuleringar av astronomen Bernd Freytag vid Uppsala universitet. Den aktuella forskningsstudien har nu alltså lyckats göra bekräftande observationer kring de kallare gasytorna. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Astrophysical Journal. För egen del är Betelgeuse på väg tillbaka till den ljusstyrka som den hade i början av 2019.

– Tyvärr måste vi alltså vänta lite längre för att uppleva en supernovaexplosion i närheten av oss. Vid en sådan händelse skulle Betelgeuse bli lika ljus som halvmånen i mer än ett år. Den skulle kasta skuggor på natten och vara synlig under dagen, säger Nils Ryde.

Efter supernovaexplosionen skulle stjärnan försvinna från himlen och då rita om Orions stjärnbild. Astronomerna räknar med att Betelgeuse kan explodera när som helst, i alla fall inom 100 000 år, vilket astronomiskt sett är en mycket kort period. Vi på Jorden befinner oss hur som helst på säkert avstånd när det väl inträffar. Betelgeuse ligger cirka 700 ljusår från oss.

– Det innebär för övrigt också att den kraftiga ljusförsvagning som vi såg tidigare i år egentligen inträffade under medeltiden, men är synlig för oss först nu, säger Nils Ryde.

Försteförfattare till den aktuella studien är Graham Harper vid Colorado universitet, USA.

Den vetenskapliga studien – arxiv.org

Kontakt

För mer information, kontakta:

Nils Ryde, universitetslektor
Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet
Tel 046 222 15 74 , 073 390 16 58
nils.ryde@astro.lu.se
 

Intresserad av forskning och samhälle?
Prenumerera på Apropå!
I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 4800 forskare.