Recente waarnemingen van Betelgeuze hebben onthuld dat de onverwachte en significante dimperiodes van de ster eind 2019 en begin 2020 hoogstwaarschijnlijk werden veroorzaakt door het uitstoten en afkoelen van dichte hete gassen. en dat de ster mogelijk meer dan een jaar te vroeg door een nieuwe dimperiode gaat.

Tussen oktober en november 2019, Hubble-ruimtetelescoop waargenomen dichte, verwarmd materiaal dat naar buiten beweegt door de uitgebreide atmosfeer van de ster op 200, 000 mijl per uur. De volgende maand, verschillende telescopen op de grond zagen een afname van de helderheid op het zuidelijk halfrond van Betelgeuze, alsof iets het licht in dit gebied van de ster blokkeerde. Tegen februari 2020, de ster had meer dan tweederde van zijn glans verloren, een dimmen die zelfs met het blote oog zichtbaar is, het creëren van buzz dat de ster misschien supernova gaat. Voortdurende spectroscopische waarnemingen met ultraviolet licht met Hubble zorgden voor een tijdlijn voor onderzoekers om te volgen, als broodkruimels die teruggaan in de tijd om de bron van het mysterieuze dimmen te lokaliseren.

"Met Hubble, we hadden eerder hete convectiecellen waargenomen op het oppervlak van Betelgeuze en in de herfst van 2019 ontdekten we een grote hoeveelheid dicht heet gas dat naar buiten door de uitgestrekte atmosfeer van Betelgeuze bewoog. We denken dat dit gas miljoenen mijlen buiten de ster is afgekoeld om het stof te vormen dat het zuidelijke deel van de ster blokkeerde die in januari en februari werd gefotografeerd. " zei Andrea Dupree, associate director van het Centrum voor Astrofysica | Harvard &Smithsonian, en hoofdauteur van het onderzoek. "Het materiaal was twee tot vier keer helderder dan de normale helderheid van de ster. En toen, ongeveer een maand later werd het zuidelijke deel van Betelgeuze opvallend gedimd naarmate de ster zwakker werd. We denken dat het mogelijk is dat er een donkere wolk is ontstaan ​​door de uitstroom die Hubble heeft gedetecteerd. Alleen Hubble geeft ons dit bewijs dat leidde tot de verduistering."

En Betelgeuze hield nog een verrassing voor wetenschappers toen Hubble-waarnemingen onthulden dat het gedetecteerde plasma niet uit de rotatiepolen van de ster werd uitgestoten, zoals voorspeld door stellaire modellen. "Hubble-waarnemingen suggereren dat materiaal van elk deel van het stellaire oppervlak kan worden verdreven, " zei Dupree, eraan toevoegend dat recente activiteit op Betelgeuze niet normaal was voor deze ster. Dupree merkte op dat Betelgeuze massa verliest met een snelheid die 30 miljoen keer hoger is dan de zon, maar die recente activiteit resulteerde in een verlies van ongeveer twee keer de normale hoeveelheid materiaal van alleen het zuidelijk halfrond. "Alle sterren verliezen materiaal aan het interstellaire medium, en we weten niet hoe dit materiaal verloren is gegaan. Is het de hele tijd een zachte wind? Of komt het met horten en stoten? Misschien met een gebeurtenis zoals we die op Betelgeuze ontdekten? We weten dat andere hetere lichtgevende sterren materiaal verliezen en dat het snel in stof verandert, waardoor de ster veel zwakker lijkt. Maar in ruim anderhalve eeuw dit is Betelgeuze niet overkomen. Het is heel uniek."

Aanvullende waarnemingen met behulp van het STELLAr Activity Observatory - STELLA - maten veranderingen in de snelheid van het steroppervlak terwijl het steeg en daalde tijdens de pulsatiecyclus, het creëren van een kabbelend effect dat het uitstromende plasma door de atmosfeer van de ster kan hebben voortgestuwd. "We zagen alle absorptielijnen in het spectrumblauw verschoven en wisten dat de ster uitdijde, " zei Klaus G. Strassmeier, directeur van kosmische magnetische velden bij Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) en co-auteur van het onderzoek. "Toen het dimmen begon, de blauwverschuiving werd kleiner en kleiner en keerde in feite terug naar een roodverschuiving toen de ster het zwakst was. Dus we wisten dat het dimmen op de een of andere manier verband moest houden met de uitzetting en samentrekking van de fotosfeer van de ster, maar het alleen kan niet zo'n grote verduistering hebben veroorzaakt."

Toen de ster overdag naar de hemel bewoog en uit het zicht van Hubble en STELLA, onderzoekers wendden zich tot NASA's Solar TErrestrial RElations Observatory - STEREO - om de helderheid van de superreus te controleren. Maar waarnemingen in de zomer brachten een verrassende verrassing aan het licht:meer onverwachte verduistering. Tussen eind juni en begin augustus 2020, STEREO observeerde Betelgeuze op vijf verschillende dagen, het meten van de relatieve helderheid van de ster in vergelijking met andere sterren. "Our observations of Betelgeuse with STEREO confirm that the star is dimming again. Betelgeuse typically goes through brightness cycles lasting around 420 days, and since the previous minimum happened in February 2020, this new dimming is over a year early, " said Dupree, who plans to observe Betelgeuse with STEREO again next year, during the star's maximum, to monitor for unexpected outbursts.

Intense interest surrounding Betelgeuse ignited late last year as the star continued to grow dimmer and dimmer, a behavior some scientists said signaled that the old star was about to go supernova. As a variable star that expands and contracts, dimming and brightening over each cycle, "Betelgeuse is a bright star in our galaxy, near the end of its life that is likely to become a supernova. When the star became very faint in February 2020, this was the faintest that it had ever been since measurements began over 150 years ago, " said Dupree. "The dimming was obvious to everyone when looking at the constellation Orion; it was very weird, Betelgeuse was almost missing." At 725 light years away, light—and dimming—seen from Betelgeuse today on Earth left the star in the year 1300. "No one knows how a star behaves in the weeks before it explodes, and there were some ominous predictions that Betelgeuse was ready to become a supernova. Chances are, echter, that it will not explode during our lifetime, but who knows?"

The full results of the Hubble and STELLA studies published today in The Astrofysisch tijdschrift . Observations from STEREO were reported via The Astronomer's Telegram on July 28, 2020.