Betelgeuze boerde een hete gasbel uit

Astronomie De helderheid van nabije ster Betelgeuze zwakte deze winter af. Een gaswolk lijkt de oorzaak.

Bewerkte foto van Betelgeuze met stofwolk.
Bewerkte foto van Betelgeuze met stofwolk. Foto ESO, ESA/Hubble

Afgelopen winter straalde Betelgeuze, de helderste ster van het sterrenbeeld Orion, duidelijk minder helder dan normaal. Onderzoek met de Hubble-ruimtetelescoop heeft nu bevestigd dat deze ‘verduistering’ werd veroorzaakt door de uitstoot van hete stermaterie, die na afkoeling tot een grote wolk van donker stof condenseerde.

Betelgeuze is een zogeheten rode superreus op ongeveer 700 lichtjaar afstand. De aanduiding ‘rood’ geeft aan dat zijn oppervlak relatief koel is: ruim 3.000 graden Celsius oftewel 2.500 graden koeler dan het oppervlak van onze (veel kleinere) zon. In afmetingen is hij bijna duizend keer zo groot als de zon.

Bellen van heet gas

Sterren van dit type ‘pulseren’: ze worden met uiteenlopende tussenperioden groter en kleiner en vertonen daardoor helderheidsvariaties. Onderwijl stijgen enorme bellen van heet gas op vanuit hun inwendige, die bij het bereiken van het oppervlak warmte afgeven en normaal gesproken weer de diepte in verdwijnen.

Lees ook: Betelgeuze verandert van vorm – gaat-ie ontploffen?

Een internationaal team van astronomen, onder leiding van Andrea Dupree van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, denkt nu dat een van die opwellende convectiecellen van Betelgeuze een zetje meegekregen heeft van het pulsatieproces van de ster. Daarbij kreeg de gasbel zoveel snelheid dat hete materie door het steroppervlak heen brak en miljoenen kilometers de ruimte in schoot. Daar condenseerde de stermaterie tot vaste deeltjes.

Dit vermoeden is gebaseerd op meetgegevens die tussen januari 2019 en april 2020 zijn verzameld met de Hubble-ruimtetelescoop. De gegevens bevestigen dat er in de periode september-november 2019 hete materie door Betelgeuze is uitgestoten. Opnamen die een maand later met de Europese Very Large Telescope (VLT) zijn gemaakt laten zien dat het ‘onderste’ deel van de ster vervolgens duidelijk donkerder werd.

Een en ander komt overeen met het scenario dat hoogleraar Alex de Koter (UvA en KU Leuven) in februari van dit jaar al schetste. De Koter behoorde tot het team dat de VLT-opnamen van Betelgeuze maakte. Destijds kon echter nog niet met zekerheid worden vastgesteld of er inderdaad een stofwolk voor de ster hing of dat een deel van zijn oppervlak was afgekoeld.

Stofwolkhypothese

„De resultaten van Dupree en collega’s lijken onze stofwolkhypothese te ondersteunen”, beaamt De Koter per e-mail. „Uit hun waarnemingen blijkt inderdaad dat er gas van Betelgeuze is weggestroomd. Aan onze foto’s kon je dat niet zien.”

De astronomen zijn uiteraard nieuwsgierig naar hoe het Betelgeuze verder zal vergaan, maar ze zullen nog even geduld moeten hebben. Momenteel staat de ster van de aarde uit gezien te dicht bij de zon om hem te kunnen waarnemen. Dat lukt op zijn vroegst pas eind deze maand weer.

Wel is Betelgeuze de afgelopen tijd nog bekeken met Stereo-A, een NASA-satelliet die normaal gesproken de zon observeert. Metingen van deze satelliet geven aan dat de helderheid van de ster tussen mei en juli opnieuw is afgenomen. Dat is verrassend, omdat de kortste pulsatieperiode van de ster ongeveer 420 dagen bedraagt: de volgende ‘dip’ werd pas in april 2021 verwacht.

Van rode reuzensterren is bekend dat ze uiteindelijk dermate instabiel worden dat ze een catastrofale explosie ondergaan. Maar De Koter vindt het te vroeg om te veronderstellen dat de toestand van Betelgeuze momenteel escaleert: „Dat de ster op het punt van ontploffen staat lijkt me nog steeds onwaarschijnlijk”, schrijft hij. „Voor wat we zien hebben we voorlopig redelijke verklaringen. Maar diep in mijn hart hoop ik natuurlijk dat ik ernaast zit!”