Kan de reuzenster Betelgeuse echt al zijn geëxplodeerd?
Het gerucht gaat al een tijdje dat Betelgeuse binnenkort supernova zal worden. Nu zijn er nieuwe aanwijzingen dat hij misschien al is ingestort.
De laatste tijd wordt er steeds meer gespeculeerd over de vraag of de rode reuzenster Betelgeuse in het sterrenbeeld Orion op het punt staat te exploderen in een supernova. Een aanwijzing hiervoor was dat hij vreemd flikkerde - soms helderder en soms zwakker dan normaal. Ongeveer drie jaar geleden werd het sein veilig gegeven.
Een onderzoeksteam onder leiding van Hideyuki Saio van de Universiteit van Tokio heeft nu echter een nieuwe studie gepresenteerd, die vooraf is gepubliceerd op de ArXiv preprint server. De studie wordt gepubliceerd in het tijdschrift "The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", maar moet nog door het peer review proces. Hierin komen de astronomen tot de conclusie dat het einde van Betelgeuse dichterbij zou kunnen zijn dan eerder werd gedacht. De dode ster zou dan een paar weken schijnen als een opvallend baken dat helderder zou zijn dan onze buurplaneet Venus - het op twee na helderste object aan de hemel na de zon en de maan! Zelfs nu nog is Beteigeuze overdag aan de hemel te zien, maar als hij explodeert, zal hij nog spectaculairder zijn.
Twee tot drie massieve sterren aan de hemel
Twee tot drie massieve sterren per sterrenstelsel en eeuw zouden moeten exploderen in een supernova. Bij zo'n zwaartekrachtinstorting stort de binnenkern van de reus in omdat de fusie van de chemische elementen daar tot stilstand komt. In de afgelopen 400 jaar is er in dit opzicht niets gebeurd in ons eigen sterrenstelsel: een supernova is dus puur wiskundig gezien al lang over tijd.
Massieve sterren doorlopen alle fusiecycli van kernfusie. Door de hoge temperatuur en dichtheid binnenin sterren fuseren de atoomkernen van chemische elementen in een vaste volgorde. In het geval van onze lichte zon is dit voornamelijk waterstof, het lichtste chemische element. In stereuzen van enkele tientallen zonsmassa's kan tegen het einde van hun levensduur zelfs ijzer worden geproduceerd. Fusie kan niet verder gaan omdat er voorbij dit punt geen energie meer vrijkomt. Het gevolg: de centrale warmtebron van de ster droogt op, de gas- en stralingsdruk binnenin neemt af en de reus stort in onder zijn eigen zwaartekracht.
In 1987 gebeurde dit.
In 1987 gebeurde dit in de Grote Magelhaense Wolk, ons dichtstbijzijnde naburige sterrenstelsel op 170.000 lichtjaar afstand. Ondanks de enorme afstand vlamde de ingestorte ster, Sanduleak -69° 202a genaamd, een blauwe superreus met 17 zonsmassa's, helder op en was hij gemakkelijk te zien met kleine telescopen.
Betelgeuse is de hoofdster in het sterrenbeeld Orion. Normaal schijnt hij met een gemiddelde helderheid van 0,5 magnitudes en weegt hij bijna 20 zonsmassa's. In 2019 en 2020 veroorzaakte hij heel wat opschudding omdat zijn helderheid op mysterieuze wijze afnam ("great dimming"). Was er een supernova op komst? Het was snel veilig, omdat alleen een stofwolk die recht voor Betelgeuse langs trok de ster had gedimd.
Het is echter niet uitgesloten dat Betelgeuse over enkele tientallen jaren oplicht als supernova. Saio en zijn team komen nu met nieuwe argumenten hiervoor. Ze keken naar de lichtkrommen van de reuzenster. Ze vonden bewijs voor radiale pulsaties van de ster. Vier waargenomen pulsatieperioden konden worden onderbouwd met modellen. Het team koppelde er één aan koolstofverbranding in het inwendige van Betelgeuse. De onderzoekers kwamen daarom tot de conclusie dat de koolstofverbrandingsfase in principe voltooid is. Betelgeuse komt nu in een instabiele fase en zou binnenkort kunnen instorten.
Als dit gebeurt, gaat alles heel snel: de ineenstorting vindt plaats op een tijdschaal van milliseconden. Na de instorting drijft de terugkaatsing van de dichte stellaire kern, samen met de myriaden neutrino's die worden gecreëerd, de heldere supernova aan. Het is zelfs mogelijk dat dit al gebeurd is, want door de afstand van Betelgeuse kunnen we de stellaire explosie pas ongeveer 650 jaar na de ineenstorting op aarde zien.
Onderzoekers op het gebied van zwaartekrachtgolven zijn ook zeer geïnteresseerd in de explosie, omdat de supernova de ruimtetijd zo heftig door elkaar zou moeten schudden dat Einstein-ruimtetijdgolven voor het eerst gedetecteerd zouden worden door een kerncollapsupernova. Het blijft spannend.
Spectrum van de wetenschap
Wij zijn partner van Spektrum der Wissenschaft en willen gefundeerde informatie toegankelijker voor je maken. Volg Spektrum der Wissenschaft als je de artikelen leuk vindt.
[[small:]]
Coverafbeelding: © ESO/M. Montargès et al / Het zicht op Betelgeuse vanuit SPHERE in december 2019 / CC BY 4.0 CC BY (detail) Betelgeuse staat dicht genoeg bij ons dat hij eerder uitgestrekt dan puntvormig lijkt. De rode superreus is al goed te herkennen aan de hemel. Wanneer hij schittert als supernova, zal hij nog spectaculairder zijn.
Deskundigen uit wetenschap en onderzoek doen verslag van de huidige bevindingen op hun gebied - deskundig, authentiek en begrijpelijk.
Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.
Alles tonen