Den røde supergiantstjerne Betelgeuse er uden tvivl enorm. Men det krymper, og astronomer er ikke sikre på, hvorfor.
Forskere ved University of California i Berkeley har overvåget stjernen ved at sigte det infrarøde rumlige interferometer, oven på Mt. Siden 1993 er Betelgeuse-stjernen (afbildet i et NASA-billede til venstre) krympet i diameter med mere end 15 procent.
Betelgeuse er så stor, at det i vores solsystem når ud til Jupiters bane. Dens radius er omkring fem astronomiske enheder eller fem gange radien for Jordens bane. Dens målte krympning betyder, at stjernens radius er krympet med en afstand, der er lig med Venus bane.
”At se denne ændring er meget slående,” sagde Charles Townes, en UC Berkeley-professor emeritus i fysik. ”Vi vil se det nøje i løbet af de næste par år for at se, om det fortsætter med at trække sig sammen eller vil gå op igen i størrelse.”
Townes og hans kollega Edward Wishnow, en forskningsfysiker ved UC Berkeley, præsenterede deres resultater på en pressekonference tirsdag under Pasadena-mødet i American Astronomical Society. Resultaterne blev også vist 1. juni i The Astrophysical Journal Letters.
På trods af Betelgeuses formindskede størrelse påpegede Wishnow, at dens synlige lysstyrke eller styrke, som regelmæssigt overvåges af medlemmer af American Association of Variable Star Observers, ikke har vist nogen betydelig dæmpning i de sidste 15 år.
ISI har fokuseret på Betelgeuse i mere end 15 år i et forsøg på at lære mere om disse kæmpe massive stjerner og for at skelne funktioner på stjernens overflade, sagde Wishnow. Han spekulerede i, at gigantiske konvektionsceller på stjernens overflade kunne have indflydelse på målingerne. Ligesom konvektionsgranulater på solen er cellerne så store, at de svulmer ud fra overfladen. Townes og en tidligere kandidatstuderende observerede et lyspunkt på overfladen af Betelgeuse i de senere år, skønt stjernen i øjeblikket ser sfærisk symmetrisk ud.
”Men vi ved ikke, hvorfor stjernen krymper,” sagde Wishnow. "I betragtning af alt det, vi ved om galakser og det fjerne univers, er der stadig mange ting, vi ikke ved om stjerner, inklusive hvad der sker som røde giganter nær slutningen af deres liv."
Betelgeuse var den første stjerne, der nogensinde har målt sin størrelse, og selv i dag er den en af kun en håndfuld stjerner, der vises gennem Hubble-rumteleskopet som en disk i stedet for et lyspunkt. I 1921 anvendte Francis G. Pease og Albert Michelson optisk interferometri til at estimere dens diameter svarede til Mars 'bane. Sidste år hævede nye målinger af afstanden til Betelgeuse den fra 430 lysår til 640, hvilket øgede stjernens diameter fra ca. 3,7 til ca. 5,5 AU.
”Siden 1921-målingen er dens størrelse blevet målt igen af mange forskellige interferometer-systemer over et bølgelængde, hvor den målte diameter varierer med ca. 30 procent,” sagde Wishnow. "Ved en given bølgelængde har stjernen imidlertid ikke varieret i størrelse meget ud over måleusikkerheden."
Målingerne kan ikke sammenlignes alligevel, fordi stjernens størrelse afhænger af bølgelængden af lys, der bruges til at måle den, sagde Townes. Dette skyldes, at den faste gas i stjernens ydre regioner udsender lys såvel som absorberer det, hvilket gør det vanskeligt at bestemme stjernens kant.
Det infrarøde rumlige interferometer, som Townes og hans kolleger først byggede i de tidlige 1990'ere, adskiller disse forvirrende emission- og absorptionslinjer ved at observere midt i infrarød med en smal båndbredde, der kan indstilles mellem spektrale linjer. Teknikken til stjernernes interferometri fremhæves i udgaven af juni 2009 af Fysik i dag magasin.
Townes, der fylder 94 år i juli, planlægger at fortsætte med at overvåge Betelgeuse i håb om at finde et mønster i skiftende diameter og forbedre ISI's kapaciteter ved at tilføje et spektrometer til interferometeret.
"Hver gang du ser på tingene med mere præcision, finder du nogle overraskelser," sagde han, "og afslører meget grundlæggende og vigtige nye ting."
Kilder: AAS og UC Berkeley. Papiret fås her.
