science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Beroemde rode ster Betelgeuze draait sneller dan verwacht; heeft misschien een metgezel 100 ingeslikt, 000 jaar geleden

Deze infraroodopname van Betelgeuze uit 2012 door de in een baan om de aarde draaiende Herschel-telescoop toont twee schillen van op elkaar inwerkende materie aan één kant van de ster. Credit:L. Decin/Universiteit Leuven/ESA

Astronoom J. Craig Wheeler van de Universiteit van Texas in Austin denkt dat Betelgeuze, de heldere rode ster die de schouder van Orion markeert, de Jager, kan een verleden hebben gehad dat interessanter is dan op het eerste gezicht lijkt. Werken met een internationale groep studenten, Wheeler heeft bewijs gevonden dat de rode superreus misschien is geboren met een begeleidende ster, en slikte later die ster in. Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Voor zo'n bekende ster, Betelgeuze is mysterieus. Astronomen weten dat het een rode superreus is, een massieve ster die het einde van zijn leven nadert en dus is opgeblazen tot vele malen zijn oorspronkelijke grootte. Op een dag zal het exploderen als een supernova, maar niemand weet wanneer.

"Het kan over tienduizend jaar zijn, of het kan morgenavond zijn, "Wieler, een supernova-expert, zei.

Een nieuwe aanwijzing voor de toekomst van Betelgeuze is de rotatie ervan. Wanneer een ster opblaast om een ​​superreus te worden, zijn rotatie zou moeten vertragen. "Het is net als de klassieke draaiende schaatser - haar armen niet inbrengend, maar haar armen openend, " zei Wheeler. Terwijl de schaatser haar armen opent, ze vertraagt. Dus, te, zou de rotatie van Betelgeuze zijn vertraagd naarmate de ster uitdijde. Maar dat is niet wat Wheeler's team vond.

"We kunnen de rotatie van Betelgeuze niet verklaren, "Zei Wheeler. "Het draait 150 keer sneller dan welke plausibele enkele ster dan ook die gewoon ronddraait en zijn ding doet."

Hij leidde een team van studenten, waaronder Sarafina Nance, Manuel Díaz, en James Sullivan van de Universiteit van Texas in Austin, evenals bezoekende studenten uit China en Griekenland, om Betelgeuze te bestuderen met een computermodelleringsprogramma genaamd MESA. De studenten gebruikten MESA om voor het eerst de rotatie van Betelgeuze te modelleren.

Wheeler zei bij het overwegen van de raadselachtig snelle rotatie van de ster, hij begon te speculeren. "Stel dat Betelgeuze een metgezel had toen hij voor het eerst werd geboren? En laten we eens aannemen dat hij rond Betelgeuze cirkelt in een baan ongeveer zo groot als Betelgeuze nu is. En dan verandert Betelgeuze in een rode superreus en absorbeert die - slikt hem in."

Hij legde uit dat de begeleidende ster, eenmaal ingeslikt, het impulsmoment van zijn baan rond Betelgeuze zou overbrengen naar de buitenste omhulling van die ster, de rotatie van Betelgeuze versnellen.

Dit uitzicht op Orion, de Jager, werd op 20 november gevangen genomen vanaf het McDonald Observatory, 2016 door een DSLR-camera meegesleept op een 3-inch telescoop voor een belichting van 12 minuten. De superreus Betelgeuze vormt linksboven de feloranje schouder van de jager. Krediet:Tom Montemayor

Wheeler schat dat de begeleidende ster ongeveer dezelfde massa als de zon zou hebben gehad, om rekening te houden met de huidige spinsnelheid van Betelgeuze van 15 km/sec.

Hoewel een interessant idee, is er enig bewijs voor deze ingeslikte-metgezel-theorie? In één woord:misschien.

Als Betelgeuze een begeleidende ster had ingeslikt, het is waarschijnlijk dat de interactie tussen de twee ervoor zou zorgen dat de superreus wat materie de ruimte in schiet, zei Wheeler.

Weten hoe snel materie van een rode reuzenster komt, ongeveer 10 km/sec, Wheeler zei dat hij ongeveer kon inschatten hoe ver deze kwestie vandaag van Betelgeuze zou moeten zijn.

"En toen ging ik naar de literatuur, in mijn naïviteit, en lees over Betelgeuze, en het blijkt dat er een omhulsel van materie zit achter Betelgeuze, maar een beetje dichterbij dan ik had geraden, ' zei Wieler.

Infraroodbeelden die in 2012 van Betelgeuze zijn gemaakt door Leen Decin van de Universiteit van Leuven in België met de in een baan om de aarde draaiende Herschel-telescoop, tonen twee schillen van op elkaar inwerkende materie aan één kant van Betelgeuze. Er bestaan ​​verschillende interpretaties; sommigen zeggen dat deze materie een schokgolf is die ontstaat terwijl de atmosfeer van Betelgeuze door het interstellaire medium dringt terwijl het door de melkweg raast.

Niemand kent de oorsprong met zekerheid. Maar "het feit is, "Weller zei, "er is bewijs dat Betelgeuze op ongeveer deze tijdschaal enige opschudding heeft gehad" - dat wil zeggen, 100, 000 jaar geleden toen de ster uitgroeide tot een rode superreus.

De ingeslikte metgezeltheorie zou zowel de snelle rotatie van Betelgeuze als deze nabije materie kunnen verklaren.

Wheeler en zijn team van studenten zetten hun onderzoek naar deze raadselachtige ster voort. Volgende, hij zegt, ze hopen Betelgeuze te onderzoeken met behulp van een techniek die 'asteroseismologie' wordt genoemd - op zoek naar geluidsgolven die het oppervlak van de ster raken, om aanwijzingen te krijgen voor wat er diep in zijn verduisterende cocon gebeurt. Ze zullen ook de MESA-code gebruiken om beter te begrijpen wat er zou gebeuren als Betelgeuze een begeleidende ster zou eten.