eerder dit jaar omringde furor Betelgeuse — de ster was “flauwgevallen” en dimde meer dan verwacht in zijn gebruikelijke lichtsterktewisselcyclus, wat sommigen zover deed vermoeden dat de ster binnenkort een supernova zou kunnen worden. Maar zelfs als astronomen grip krijgen op het onverwachte gedrag van de rode reus, worstelen ze nog steeds om de basiseigenschappen te begrijpen — namelijk de grootte en afstand.,Meridith Joyce (Australian National University) en collega ‘ s rapporteerden in het Astrophysical Journal (arXiv preprint hier beschikbaar) dat Betelgeuse eigenlijk kleiner en dus dichterbij is dan eerder gedacht. Niet iedereen is het eens met de resultaten. Niettemin vertegenwoordigt de studie een nieuwe — en noodzakelijke — benadering om deze raadselachtige reus te begrijpen.
Betelgeuse ‘ s Song
als een rode reuzenster is Betelgeuse niet helemaal stabiel. Het heeft geen waterstof meer om in zijn kern te smelten en is afhankelijk van heliumfusie om gravitationele instorting tegen te houden., Als het dat doet, bewegen drukgolven (dat wil zeggen, geluidsgolven) door de ster zodat deze langzaam pulseert: de ster zwelt, trekt samen en zwelt weer op. Dergelijke pulsen kunnen astronomen helpen om te” luisteren ” naar de inwendige structuur van een ster, waardoor een uitzicht wordt geboden dat we anders nooit zouden zien.
“in het geval van zowel Betelgeuse als T UMi vorig jaar was het hebben van meer dan 100 jaar visuele data cruciaal,” legt Joyce uit. Haar team was in staat om een pulsatie te identificeren met een periode van 185 dagen., Als we het zingen van deze pulserende ster konden horen, zou deze cyclus van 185 dagen de eerste boventoon zijn, een pulsatie die plaatsvindt in de buitenste lagen van de ster op een resonantiefrequentie.toen Joyce deze boventoon invoerde in een computersimulatie genaamd Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA), modelleerde ze de buitenste lagen van Betelgeuse, waarbij ze gebruik maakte van het swell-and-contract ritme van de ster om de omtrek te bepalen: tussen 702 en 880 keer de diamter van de zon. Dat is enorm-maar het is kleiner dan we dachten., Als Betelgeuse in plaats van de zon zou zijn, zou de nieuwe schatting twee derde van de weg naar Jupiter laten strekken in plaats van helemaal.
ESO
Betelgeuse ‘ s grootte aan de hemel is al tot op zekere hoogte bekend — terwijl een lichtpunt in de meeste telescopen, kunnen infrarooddetectoren samenwerken om het kleine stipje van de ster 42 milliarcseconden aan de hemel op te lossen. Als de afstand tot de ster bekend is, dan vertaalt die hoekdiameter zich naar zijn grootte. Maar Joyce ‘ s team werkte achteruit: ze vergeleken de grootte berekend in hun simulatie met de hoekdiameter van de ster, waardoor de afstand tot de ster tussen 500 en 636 lichtjaar.,
omgaan met onzekerheid
De afstand van Betelgeuse is lang onzeker geweest, en dus ook de grootte. Voor veel sterren is parallax de go-to techniek voor het meten van afstand. Parallax is de schijnbare beweging van een nabije ster tegen verder verwijderde achtergrondbronnen in de tijd, op dezelfde manier als een vinger die op armlengte wordt gehouden lijkt te bewegen als je ernaar kijkt met eerst één oog en dan het andere.
maar Betelgeuse is zo groot, het is geen punt aan de hemel, zoals de meeste sterren zijn., En het lijkt enigszins asymmetrisch te zijn, misschien door uitwerpselen en/of interactie met de omgeving. Dat compliceert parallax metingen.
ESO / M., Montargès et al.
De Hipparcos-satelliet was de eerste die Betelgeuse ‘ s parallax meet in 1997, maar meteen wisten astronomen dat er iets niet klopte. De schijnbare beweging van de ster aan de hemel was het niet eens met radiometingen van zijn positie.omdat het berekenen van de parallax van de ster niet alleen afhangt van het weten van zijn positie, maar ook van de schijnbare beweging van zijn positie aan de hemel, wisten astronomen dat de afstand waarschijnlijk niet helemaal goed was., “De 5-parameter oplossing is een simultane oplossing, dus je kunt één parameter niet vertrouwen als twee van de andere fout zitten”, legt Graham Harper (University of Colorado, Boulder) uit.
onlangs begon Harper met het corrigeren van deze discrepantie. Hij combineerde radiometingen van de Very Large Array, Atacama Millimeter/submillimeter Array, en de e-Merlin array met herziene Hipparcos metingen gepubliceerd in 2007, die op een afstand tussen 620 en 880 lichtjaar kwamen. Vanwege de complicaties die betrokken zijn bij het maken van de berekening, is het bereik van mogelijke waarden “niet klein”, zegt Harper., Als de afstand verkeerd was, zou dat aangeven dat de grootte ook verkeerd is.
Joyce benadrukt dat hoewel verschillend, het bereik in waarden haar team gevonden is binnen het bereik Harper gerapporteerd: “dit kan worden beschreven als iets anders, maar statistisch consistent,” zegt ze.”The new uses completely independent methods that place much trust in numerical simulations of the structure of the star (which is at all not known) to see how the surface oscillates,” zegt Harper., “Zo’ n volledig onafhankelijke aanpak verdient alle lof, want de parallax-methode blijft problematisch.”
inderdaad, Joyce zegt, de ambiguïteit rond traditionele parallax metingen zal waarschijnlijk in de nabije toekomst blijven. (De Gaia-satelliet van de European Space Agency, die parallaxen en dus afstanden bepaalt tot meer dan een miljard sterren in de Melkweg, is zo gevoelig dat hij zelfs geen heldere Betelgeuse kan waarnemen.)
toch dringt Harper aan op voorzichtigheid met de nieuwe resultaten. “Bij het ontwikkelen van nieuwe technieken heb je altijd een ground-truth nodig., Alle veronderstellingen en onzekerheden (bekend en onbekend) kunnen optellen.”
Andrea Dupree (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian) gaat akkoord. “Ik zou conservatief zijn en wachten op een aantal bevestigende berekeningen. Maar het is een interessant resultaat.”
als het resultaat klopt, heeft het een aantal implicaties: een kleinere Betelgeuse bevindt zich waarschijnlijk in een iets vroeger stadium van zijn levensduur, waardoor elke potentiële supernova wordt uitgesteld. “Het brandt helium in zijn kern op dit moment, wat betekent dat het niet in de buurt explodeert,” zegt Joyce., “We kunnen kijken naar ongeveer 100.000 jaar voordat een explosie gebeurt.”