eso2109is — Fréttatilkynning

Ráðgátan um dofnun Betelgáss leyst

16. júní 2021

Mikla athygli vakti þegar bjarta, rauðgula reginrisastjarnan Betelgás, í vinstri öxl stjörnumerkisins Óríons, dofnaði umtalsvert síðla árs 2019 og snemma árs 2020. Stjörnufræðingar hafa nú birt nýjar myndir af stjörnunni, sem teknar voru með Very Large Telescope (VLT) ESO í Chile, sem sýna glöggt hvernig birta stjörnunnar breyttist. Niðurstöðurnar varpa ljósi á hvernig rykský huldi stjörnuna að hluta til. Ráðgátan um dofnun Betelgáss er því leyst.

Dofnun rauðu reginrisastjörnunnar Betelgáss var bersýnileg og leiddi til þess að Miguel Montargès og teymi hans beindu VLT sjónauka ESO í átt að stjörnunni síðla árs 2019. Þegar mynd sem tekin var í desember 2019 var borin saman við aðra sem tekin var í janúar sama ár, sýndi að yfirborð stjörnunnar hafði dofnað umtalsvert, sér í lagi á suðurhlutanum. Stjörnufræðingar vissu þó ekki hvers vegna. Rannsóknir héldu áfram á meðan dofnunin stóð yfir með myndatökum í janúar og mars 2020 en í apríl sama ár hafði stjarnan náð fyrri birtu á ný.

„Við sáum útlit stjörnunnar breytast í rauntíma á nokkrum vikum,“ sagði Montargès, stjörnufræðingur við Observatoire de Paris í Frakklandi og KU Lueuven í Belgíu. Myndirnar sem nú eru birtar eru þær einu sem sýna hvernig yfirborð Betelgáss breyttist með tímanum.

Í niðurstöðum rannsóknarinnar sem birt er í dag í Nature komst rannsóknarteymið að því, að birtubreytingarnar dularfullu mátti rekja til ryks sem huldi stjörnuna. Rykmyndunina mátti rekja til hitastigslækkunar á yfirborði Betelgáss.

Yfirborð Betelgáss breytist reglulega þegar risavaxnar gasbólur lyftast upp, færast til, skreppa saman og bólgna út innan í stjörnunni. Vísindamennirnir álykta sem svo að einhvern tímann áður en dofnunin átti sér stað hafi stjarnan þeytt frá sér stórri gasbólu út í geiminn. Þegar svæði á yfirborðinu kólnaði skömmu eftir það, dugði sú hitastigsminnkun til þess að gasið þéttist í fast ryk.

„Við urðum vitni að myndun geimryks,“ sagði Montargès. Rannsóknin veitir sönnunargögn fyrir því að rykmyndun geti verið mjög hröð og nálægt yfirborði stjörnunnar. „Seinna meir verður rykið sem kaldar þróaðar stjörnur kasta frá sér, eins og í þeytingunni sem við urðum vitni að, að byggingareiningum reikistjarna og jafnvel lífs,“ sagði Emily Cannon frá KU Leuven sem tók þátt í rannsókninni.

Vangaveltur voru uppi um að dofnun Betelgáss væri merki um yfirvofandi dauða stjörnunnar í ægilegri sprengingu, súpernóvu. Sprengistjarna hefur ekki sést með berum augum í Vetrarbrautinni okkar síðan í byrjun 17. aldar. Nútíma stjarnvísindafólk er því ekki alveg visst um við hverju megi búast í aðdraganda slíks atburðar. Þessi nýja rannsókn staðfestir hins vegar að dofnunin var ekki forborði þess að stjarnan væri að springa.

Það var óneitanlega spennandi fyrir bæði stjörnufræðinga og stjörnuáhugafólk að verða vitni að dofnun þessarar frægu stjörnu. „Þegar við horfun til stjarnanna á næturhimninum virkar það kannski óbreytanlegt og eilíft, en dofnun Betelgás gefur okkur aðra mynd,“ sagði Cannon.

Teymið notaði Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) mælitækið á VLT sjónauka ESO til að taka myndirnar af Betelgás en líka gögn frá GRAVITY mælitækinu á Very Large Telescope víxlmæli (VLTI) ESO til að fylgjast með stjörnunni dofna. Sjónaukarnir í Paranal stjörnustöð ESO í Atacamaeyðimörkinni í Chile léku algert lykilhlutverk „í að afhjúpa orsök dofnunarinnar,“ sagði Cannon. „Við sáum ekki stjörnuna sem stakan punkt, heldur gátum við séð smáatriði á yfirborði hennar og fylgst með henni á meðan atburðinum stóð,“ sagði Montargès.

Montargès og Cannon hlakka til þess sem framtíð stjarnvísinda ber í skauti sér, einkum og sér í lagi því sem Extremely Large Telescope (ELT) ESO mun hafa fram að færa til rannsókna á rauða reginrisanum Betelgás. „ELT mun búa yfir einstakri greinigetu og gera okkur kleift að taka myndir af Betelgás í ótrúlegum smáatriðum,“ sagði Cannon. „Sjónaukinn mun líka fjölga þeim rauðu reginrisum sem við getum rannsakað í þaula, séð yfirborðið á ljósmyndum og hjálpað okkur að afhjúpa leyndardómana á bak við vindanna frá þessum risastjörnum.“

Frekari upplýsingar

Rannsóknin var kynnt í greininni „A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming“ (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8) sem birtit í Nature.

Í rannsóknarteyminu eru M. Montargès (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris France [LESIA] and Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgium [KU Leuven]), E. Cannon (KU Leuven), E. Lagadec (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, France [OCA]), A. de Koter (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, The Netherlands and KU Leuven), P. Kervella (LESIA), J. Sanchez-Bermudez (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany [MPIA] and Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico), C. Paladini (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO-Chile]), F. Cantalloube (MPIA), L. Decin (KU Leuven and School of Chemistry, University of Leeds, UK), P. Scicluna (ESO-Chile), K. Kravchenko (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Germany), A. K. Dupree (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA, USA), S. Ridgway (NSF’s NOIRLab, Tucson, AZ, USA), M. Wittkowski (European Southern Observatory, Garching bei Munchen, Germany [ESO-Garching]), N. Anugu (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ, USA and School of Physics and Astronomy, University of Exeter, UK [Exeter]), R. Norris (Physics Department, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, USA), G. Rau (NASA Goddard Space Flight Center, Exoplanets & Stellar Astrophysics Laboratory, Greenbelt, MD, USA [NASA Goddard] and Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC USA), G. Perrin (LESIA), A. Chiavassa (OCA), S. Kraus (Exeter), J. D. Monnier (Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA [Michigan]), F. Millour (OCA), J.-B. Le Bouquin (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France and Michigan), X. Haubois (ESO-Chile), B. Lopez (OCA), P. Stee (OCA), og W. Danchi (NASA Goddard).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

• Greinin um rannsóknina
• Á bak við greinina, blogg birt í Nature Communities
• Myndir af VLT og VLTI
• Fyrir blaðamenn: skráðu þig til að fá fréttatilkynningar fyrirfram í tölvupósti
• Fyrir vísindamenn: lumarðu á frétt? Sendu okkur rannsóknina

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Miguel Montargès
LESIA, Observatoire de Paris, PSL University
Paris, France
Sími: +33 (0)1 45 07 76 95
Tölvupóstur: miguel.montarges@observatoiredeparis.psl.eu

Emily Cannon
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
Tölvupóstur: emily.cannon@kuleuven.be

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2109.