Met behulp van deze techniek ontdekten astronomen een dipolaire radiale snelheidskaart op de buitenste laag van Betelgeuze:de helft van de ster lijkt ons te naderen, en de andere helft lijkt zich terug te trekken. Deze observatie leidde, samen met eerdere studies, tot de interpretatie dat Betelgeuze snel ronddraait.

Deze interpretatie zou een duidelijk geval zijn geweest als Betelgeuze een perfect ronde bol was. Het oppervlak van Betelgeuze is echter een levendige wereld, bestuurd door een fysiek proces dat convectie wordt genoemd. We kunnen in ons dagelijks leven convectie waarnemen als we water koken, maar in Betelgeuze is dit proces veel gewelddadiger:de kokende bellen kunnen zo groot zijn als de baan van de aarde rond de zon en bedekken een groot deel van het oppervlak van Betelgeuze. Ze stijgen en dalen met een snelheid tot 30 km/s, sneller dan welk bemand ruimtevaartuig dan ook.

Op basis van dit fysieke beeld heeft een internationaal team onder leiding van Jing-Ze Ma, Ph.D. student aan het Max Planck Instituut voor Astrofysica biedt nu een alternatieve verklaring voor de dipolaire snelheidskaart van Betelgeuze:het kokende oppervlak van Betelgeuze bootst rotatie na. Aan de ene kant van de ster stijgt een groep kokende bellen op, en aan de andere kant zinkt een andere groep bellen. Vanwege de beperkte resolutie van de ALMA-telescoop zouden dergelijke convectieve bewegingen bij daadwerkelijke waarnemingen wazig zijn, wat zou resulteren in de dipolaire snelheidskaart.

Het werk is gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters .

Het team ontwikkelde een nieuw nabewerkingspakket om synthetische ALMA-beelden en submillimeterspectra te produceren uit hun 3D-stralingshydrodynamische simulaties van niet-roterende rode superreuzensterren. In 90% van de simulaties zou de ster worden geïnterpreteerd als roterend met meerdere km/s, simpelweg vanwege de grootschalige kookbewegingen aan het oppervlak die niet duidelijk zichtbaar zijn in de ALMA-telescoop.

Verdere waarnemingen zijn nodig om de snelle rotatie van Betelgeuze beter te kunnen beoordelen, en het team heeft voorspellingen gedaan voor toekomstige waarnemingen met een hogere ruimtelijke resolutie. Gelukkig hebben andere astronomen in 2022 al waarnemingen met een hogere resolutie van Betelgeuze gedaan. De nieuwe gegevens worden momenteel geanalyseerd, wat de voorspellingen op de proef zal stellen en zal helpen het masker van Betelgeuze te onthullen.

‘De meeste sterren zijn slechts kleine lichtpuntjes aan de nachtelijke hemel. Betelgeuze is zo ongelooflijk groot en dichtbij dat het, met de allerbeste telescopen, een van de weinige sterren is waar we daadwerkelijk het kookoppervlak ervan observeren en bestuderen. een beetje zoals een sciencefictionfilm, alsof we er naartoe zijn gereisd om het van dichtbij te zien”, zegt co-auteur Selma de Mink (directeur van het Max Planck Instituut voor astrofysica). "En de resultaten zijn zo opwindend. Als Betelgeuze toch snel ronddraait, denken we dat hij moet zijn rondgedraaid nadat hij een kleine begeleidende ster had opgegeten die eromheen draaide."

‘Er is zoveel dat we nog steeds niet begrijpen over gigantische kokende sterren als Betelgeuze’, zegt co-auteur Andrea Chiavassa, astronoom bij CNRS. "Hoe werken ze echt? Hoe verliezen ze massa? Welke moleculen kunnen zich vormen tijdens hun uitstroom? Waarom werd Betelgeuze ineens minder helder? We werken heel hard om onze computersimulaties steeds beter te maken, maar we hebben de ongelooflijke gegevens echt nodig van telescopen zoals ALMA."

Meer informatie: Jing-Ze, Ma, et al., Is Betelgeuze echt aan het roteren? Synthetische ALMA-waarnemingen van grootschalige convectie in 3D-simulaties van rode superreuzen, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad24fd

Aangeboden door Max Planck Society