Reuzenster maakt een boeggolf in ijl interstellair gas

Amerikaanse astronomen hebben rond de reuzenster Betelgeuze een soort boeggolf ontdekt. Deze golf ontstaat doordat de ster door het (ijle) gas in de interstellaire ruimte beweegt.

De golf werd ontdekt op opnamen die veertien jaar geleden werden gemaakt door de Nederlands-Amerikaanse infraroodsatelliet IRAS, de voorganger van het huidige Europese Infrared Space Observatory (ISO). De ontdekking heeft lang op zich laten wachten doordat Betelgeuze in het infrarood zo helder is. Hij 'overstraalt' zijn directe omgeving en dit effect moet eerst ongedaan worden gemaakt als men naar lichtzwakke structuren rond de ster wil gaan zoeken.

Betelgeuze, de op één na helderste ster van het sterrenbeeld Orion, is een zogeheten rode superreus. De ster staat op een afstand van ruwweg 1400 lichtjaar en heeft een diameter van meer dan tweeduizend maal die van de zon: de baan van de planeet Mars zou er dus gemakkelijk in passen. De ster is zo groot doordat hij in een vergevorderd stadium van zijn evolutie verkeert. In zijn kern vindt geen waterstoffusie meer plaats, maar heliumfusie en doordat dit gebeurt bij hogere temperaturen zijn de buitenste lagen enorm opgezwollen.

Eerdere beeldbewerkingstechnieken slaagden er niet in het effect van de overstraling op te heffen zonder daarvoor in de plaats niet-bestaande structuren te creëren. Onlangs is echter een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee dit wel blijkt te lukken. Met behulp hiervan werden oude IRAS-opnamen van Betelgeuze op golflengten van 60 en 100 micron opnieuw bewerkt, waarna een deel van een ring of schil rond de ster aan het licht kwam. Het gesloten deel van de ring bevindt zich op een afstand van 2,6 lichtjaar in de bewegingsrichting van de ster (Astronomical Journal 114, no. 2).

Betelgeuze beweegt met een snelheid van ongeveer 55 kilometer per seconde door de ruimte en verliest in miljoen jaar ongeveer tweemaal de massa van de zon aan gas. In de relatief rustig expanderende gasmassa's kristalliseren silicaatdeeltjes uit, die de ster in een wolk van stof hullen. Op een afstand van 2,6 lichtjaar vóór de ster is de druk van de gassen die van de ster af stromen in evenwicht met de druk van de 'wind' van het langsstromende interstellaire gas. Hier hoopt zich een schil van stof op, die door de ster wordt verwarmd en zo infrarode straling uitzendt. De massa van deze schil wordt door de onderzoekers berekend op één tot twee tiende maal de massa van de zon. Negen jaar geleden hadden Amerikaanse astronomen al een boeggolf ontdekt rond twee pulsars: compacte resten van geëxplodeerde sterren die met grote snelheid door de ruimte bewegen. Het is nu echter voor het eerst dat astronomen zo'n verschijnsel hebben waargenomen rond een min of meer 'gewone' ster.