Ster Betelgeuze verandert van vorm – gaat-ie ontploffen?

Wie de afgelopen tijd de zuidelijke sterrenhemel heeft bekeken, is misschien iets opgevallen. Een van de helderste sterren van het opvallende sterrenbeeld Orion – Betelgeuze – is minder helder dan voorheen. Nieuwe opnamen, gemaakt met de Europese Very Large Telescope, laten zien dat deze 700 lichtjaar verre ‘rode superreus’ niet alleen minder licht geeft: hij lijkt ook van vorm te zijn veranderd. Staat hem een catastrofale explosie te wachten? Mocht het zo ver komen, dan verandert Betelgeuze in een meer dan opvallende ster – honderd keer zo helder als de planeet Venus. Hij kan dan ook overdag worden waargenomen.

Betelgeuze is ongeveer 680 keer zo groot als onze zon en heeft ruwweg twaalf keer zo veel massa. Omdat sterren sneller ‘opbranden’ naarmate ze meer massa hebben, kan Betelgeuze niet erg oud zijn. Berekeningen laten zien dat hij waarschijnlijk amper 10 miljoen jaar geleden is ontstaan. Ter vergelijking: onze zon – meer een ‘spaarbrander’ – is ruim 4,5 miljard jaar oud.

Helderheidsdip

De huidige helderheidsdip van Betelgeuze wordt onderzocht door twee onderzoeksteams onder leiding van Miguel Montargès van de KU Leuven en Pierre Kervella van de Sterrenwacht van Parijs. Beide teams maken gebruik van de Very Large Telescope, maar dan met verschillende instrumenten.

De groep van Montargès bekijkt Betelgeuze met de SPHERE-camera, waarmee opnamen worden gemaakt van de ster zelf. Een vergelijking van beelden die in januari en december vorig jaar zijn gemaakt, laat een duidelijke verandering zien. Op de eerste opname was de ster nog een vrij egale, heldere ‘blob’, op de tweede lijkt er een schaduw over zijn oppervlak te zijn getrokken.

Kervella en zijn team onderzoeken Betelgeuze met de infraroodcamera VISIR. Daarmee wordt het relatief koele materiaal in de omgeving van de ster in beeld gebracht – materiaal dat door de ster zelf is uitgestoten.

De astronomen beschouwen de sterke helderheidsafname van Betelgeuze niet direct als een voorteken dat deze op het punt staat te ontploffen. Dat is wat rode superreuzen uiteindelijk doen als ze al hun nucleaire brandstof hebben verbruikt en geen energie meer kunnen opwekken via kernfusie. Maar hoewel er nog veel onbekend is over het gedrag van deze sterren, wordt geschat dat het nog wel 100.000 jaar kan duren voordat Betelgeuze zichzelf opblaast.

Convectiebellen

Hoogleraar Alex de Koter (UvA en KU Leuven), betrokken bij het onderzoek, denkt dat wat we nu meemaken een samenloop van omstandigheden is. Hij zoekt de oorzaak bij de zogeheten convectiebellen – bellen van heet gas die vanuit het inwendige van Betelgeuze opstijgen. „Omdat de zwaartekracht aan het oppervlak van Betelgeuze zoveel kleiner is dan op de zon, zijn de convectiebellen daar ook veel groter. Er is maar plek voor een stuk of tien van die bellen: hele stukken van het oppervlak bewegen op en neer”, legt De Koter per e-mail uit.

De Koter denkt dat als zo’n grote convectiebel aan het oppervlak opduikt er een flinke hoeveelheid gas de ruimte in wordt geblazen. „In de blob gas die langzaam van de ster wegdrijft vormt zich stof en als de convectiebel toevallig net onze kant op komt, tempert de stofwolk het sterlicht. Later, als de stofwolk wat afdrijft of uitzet of wellicht terugvalt naar de ster, zouden we Betelgeuze weer helderder moeten zien worden.”

Stellaire kolossen

Maar niets is zeker, als het om rode superreuzen gaat. Deze sterren – de grootste in het heelal – zijn namelijk schaars en er is relatief weinig bekend over hun laatste levensfase. Vanaf de aarde gezien zijn hooguit duizend van deze stellaire kolossen waarneembaar.

„Alle rode superreuzen zijn op de een of andere manier variabel”, licht De Koter toe. „VY Canis Majoris bijvoorbeeld vertoonde aanvankelijk grotere lichtvariaties dan Betelgeuze. Maar nu zijn die van Betelgeuze weer groter: zijn dips worden dieper.”

Ik hoop dat Betelgeuze binnenkort wél ontploft. Dan ga ik honderd nachten buiten op een stoel zitten kijken!

Alex de Koter, astronoom

Op zich is het dus niet zo verrassend dat Betelgeuze helderheidsvariaties vertoont. Hij staat ook al zeker twee eeuwen te boek als een veranderlijke ster. Maar zo bont als de afgelopen maanden maakte Betelgeuze het – voor zover bekend – nog nooit. Zijn helderheid is met ongeveer een factor 3 afgenomen. En hoewel het einde van de afname in zicht lijkt, is van herstel is nog geen sprake.

Zou het dan misschien toch op een supernova-explosie kunnen uitdraaien? De Koter denkt van niet, maar voegt daar onmiddellijk aan toe: „Ik hoop natuurlijk dat ik ernaast zit en dat Betelgeuze binnenkort wél ontploft. Dan ga ik honderd nachten buiten op een stoel zitten kijken!”