Betelgeuze is ongeveer 50% helderder dan normaal. Wat gebeurd er?

Telkens wanneer er iets gebeurt met Betelgeuze, explodeert de speculatie erover terwijl er een supernova uitbreekt. Het zou geweldig zijn als je dat deed. We zijn ver genoeg weg om geen gevolgen te ondervinden, dus het is leuk om je voor te stellen dat de lucht maandenlang zo oplicht.

Nu is de ster van de rode reus met bijna 50% helderder geworden, en dit is opnieuw een intensivering van de speculatie.

Betelgeuse zal ontploffen als een supernova. Daarover bestaat universele overeenstemming. Maar de vraag wanneer is niet zeker. Het gedrag van de ster is raadselachtig. Hoe kan een kleine sterveling dat weten?

Nu op 142% van de gebruikelijke helderheid! # Reflecties pic.twitter.com/S7TuFTcjdj

– het geval van Betelbot (betelbot) 18 mei 2023

Betelgeuze is niet alleen een rode reus, het is ook een pulserende halfronde veranderlijke ster. Dit betekent dat er enige periodiciteit is in hun helderheidsveranderingen, hoewel de amplitudes kunnen variëren. Het heeft een cyclus van ongeveer 400 dagen waarin de helderheid verandert. Het heeft ook een kortere cyclus van 125 dagen, een andere cyclus van 230 dagen en een megacyclus van 2200 dagen, die allemaal worden bepaald door impulsen. Al deze cycli kunnen het moeilijk maken om een ​​ster duidelijk te begrijpen.

Twee jaar geleden raakte Betelgeuze in paniek en mensen vroegen zich af wat dat betekende. Het blijkt dat de helderheid van de ster in feite niet is veranderd. In plaats daarvan stoot de ster materiaal uit het oppervlak dat afkoelt tot een stofwolk en het licht blokkeert. De aflevering heet “The Great Blackout”.

Nu het helderder wordt, trekt het opnieuw de aandacht van wetenschappers. Ze willen weten in welke ontwikkelingsfase je zit en wat al deze activiteiten betekenen. Nieuw onderzoek toont aan dat het sneller als een supernova zou kunnen ontploffen dan iemand had verwacht.

Het nieuwe papier isHet ontwikkelingsstadium van Betelgeuze wordt afgeleid uit de polsperiodes. Eerste auteur is Hideyuki Sayo van het Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University, Japan Maandelijkse kennisgevingen van de Royal Astronomical Society accepteerden het artikel voor publicatie.

De meer verwarrende delen van nieuw onderzoek halen vaak de krantenkoppen. Geen zin om daar tegenin te gaan. Dit is hoe de mensheid beweegt.

Yikes – serieus wetenschappelijk bewijs dat Betelgeuze in “tientallen” jaren zou kunnen ontploffen.https://t.co/bgRqK9l97u

– Dr. Jan Eldridge (@astro_jje) 2 juni 2023

We kiezen niet voor Dr. Eldridge. Ze vergist zich niet. Het is alleen dat de krant zegt dat dit slechts één mogelijke uitkomst is. Het definieert vele anderen.

In hun artikel zeggen de auteurs dat Betelgeuze de volgende supernova van de Melkweg zou kunnen zijn, ongeacht of hun bevindingen correct zijn. “We concluderen dat Betelgeuse zich in de laatste fase van primaire koolstofverbranding bevindt en een goede kandidaat is voor de volgende galactische supernova”, schreven ze.

Als een rode reus verliet hij Betelgeuze hoofdreeks. gedurende een lange tijd 8 tot 8,5 miljoen jaar geleden In de geschiedenis hebben ze enorme hoeveelheden waterstof verbruikt door het samen te smelten tot helium en de verloren massa van deze fusie vrij te geven als energie. (Met dank aan Einstein.) Dit betekent dat het niet langer waterstof in helium fuseert zoals de zon dat doet. Wanneer sterren zoals Betelgeuse massa verliezen, kan hun zwaartekracht hun uitwendige druk niet langer bevatten en zetten ze uit om een ​​massievere omhulling te vormen. Dus hoewel ze massa verliezen, groeien ze in omvang.

Nadat sterren als Betelgeuse de hoofdreeks verlaten en niet langer waterstof in hun kernen tot helium versmelten, veranderen de dingen dramatisch. tijdens de helium fusie In de volgende fase bouwt koolstof zich op in de kern. Dan beginnen ze de primaire koolstofverbrandingsperiode die andere elementen produceert. De auteurs van het nieuwe artikel zeggen dat Betelgeuze zich in de late stadia van die periode bevindt.

Maar voor hoe lang? Hoe lang blijf je? Daar is nog geen exact antwoord op.

“Ondanks, en gedeeltelijk vanwege, de relatief kleine afstand tot de aarde, was het moeilijk om strikte beperkingen te verkrijgen op afstand, helderheid, straal, stroommassa’s en zero-age main sequence (ZAMS), informatie over de interne rotatietoestand en geassocieerde vermenging dus over de evolutionaire status van Betelgeuse en wanneer het zou kunnen exploderen”, schrijven de auteurs Nieuwe recensie van Betelgeuze. ZAMS is vooral belangrijk voor het begrijpen van het evolutionaire stadium van specifieke sterren. Het is fundamenteel, maar niet de enige die verantwoordelijk is.

Maar de studie biedt enkele sterke mogelijkheden.

Het werk is een mengeling van noten en modellen, die elk op een andere manier bij de noten passen. Het is een lastige zaak, daarom zijn krantenkoppen of tweets die beweren dat het binnen tientallen jaren zou kunnen exploderen een beetje misleidend. Kleine verschillen trekken zelden de aandacht.

De primaire koolstofverbrandingsperiode bestaat uit verschillende fasen. De moeilijkheid om te bepalen wanneer Betelgeuse supernova zal worden, komt deels voort uit het bepalen welke fasen het doormaakt. Zijn afstand tot ons is ook een punt van discussie. In de recensie van Betelgeuze staat dat “hoewel het op een afstand van slechts 200 parsec van de aarde ligt en daarom ruimtelijk kan worden opgelost met de juiste instrumenten, de onzekerheid die ervan uitgaat een kritieke barrière blijft voor een dieper begrip”.

Wat ieders aandacht trok, waren deze twee zinnen uit het onderzoek: “Volgens deze figuur zal de kern instorten binnen enkele tientallen jaren nadat koolstof is uitgeput. Dit geeft aan dat Betelgeuze een zeer goede kandidaat is voor de volgende galactische supernova, die zeer dichtbij ons.”

Dit is het nummer waar ze het over hebben.

Maar wat niet veel aandacht trok, was het volgende deel van de krant.

“In feite is het niet mogelijk om het evolutionaire stadium nauwkeurig te bepalen, omdat de oppervlaktecondities nauwelijks veranderen in het late stadium in de buurt van koolstofuitputting en daarna”, schrijven de onderzoekers. Astronomen kunnen alleen het oppervlak zien, maar het is wat er diep in de ster gebeurt dat het verhaal vertelt.

De auteurs van het artikel zeggen echt dat, volgens observaties, gegevens en modellen, Betelgeuse eerder zou kunnen ontploffen dan gedacht. Maar – en dit is cruciaal – ze weten niet in welk stadium de primaire koolstof van de ster verbrandt. Koolstofverbranding kan lang doorgaan, volgens sommige modellen die passen bij de gegevens.

Of misschien honderden jaren, als hun model D van toepassing is op tabel 2 en als ik de krant goed lees. Maar ja, laten we hopen dat het er tientallen zijn!

-Jonathan McDowell (@planet4589) 2 juni 2023

Maar niet iedereen is het erover eens dat Betelgeuze zich in de fase van primaire koolstofverbranding bevindt. De auteurs van de Betelgeuze-recensie zeggen dat de ster zich nog steeds in de heliumfase bevindt. Aangezien de primaire heliumverbranding veel langer duurt dan de latere verbrandingsfasen, bevindt Betelgeuze zich waarschijnlijk in de heliumverbrandingskern. De pulsatieperiode beperkt waarschijnlijk de straal, afstand en evolutionaire staat van de primaire heliumbrander’, schrijven ze, terwijl ze erkennen dat er ’tegengestelde argumenten’ zijn.

Een andere manier waarop de onderzoekers hebben geprobeerd de timing van de explosie van de supernova te bepalen, is door de periodieke pulsaties af te stemmen op vergelijkbare modellen. Dit is waar Jonathan McDowell naar verwijst in de bovenstaande tweet.

Wanneer het uiteindelijk explodeert – en niemand is het oneens met zijn laatste explosie als een supernova – zal het waarschijnlijk geen dodelijke gammastraaluitbarsting produceren zoals sommige supernova’s doen. En terwijl het materiaal naar buiten komt en krachtige röntgenstralen en ultraviolette stralen produceert, zijn we er nog lang niet door beïnvloed. In plaats daarvan zal het een lichtshow zijn die zichtbaar is voor de hele mensheid en die het sterrenbeeld Orion voor altijd zal veranderen. Wetenschappers zeggen dat het hoogstwaarschijnlijk een neutronenster zal achterlaten, misschien een pulsar die miljoenen jaren zichtbaar zal zijn. Het hele evenement, van begin tot eind, zal een ongekende gelegenheid zijn om de evolutie van sterren, supernova’s en overblijfselen van sterren te bestuderen. Wetenschappers zullen terug kunnen werken van exploderen naar al het onderzoek dat is gedaan en alle observaties en gegevens en identificeren waar ze gelijk hadden en waar ze ongelijk hadden. De oude Betelgeuse zal ze veel leren.

De schokgolf van de supernova zal over 100.000 jaar arriveren en gemakkelijk worden afgebogen door de heliomagnetosfeer van onze zon. De grootste impact op de aarde zal een toename zijn van kosmische stralen die de bovenste lagen van de atmosfeer raken.

De meesten van ons zullen naar deze catastrofale uitbarsting kijken en vol ontzag zitten voor de kracht van de natuur, hopen we, terwijl anderen zich zullen wenden tot bizarre samenzweringstheorieën of quasi-religieuze, pseudowetenschappelijke, sekte-achtige eerbied.

Als de mensheid nog bestond toen de gezegende gebeurtenis plaatsvond.

meer: