Den røde supergianten-stjernen Betelgeuse er utvilsomt enorm. Men det krymper, og astronomer er ikke sikre på hvorfor.
Forskere ved University of California i Berkeley har overvåket stjernen ved å sikte det infrarøde romlige interferometeret, på toppen av Mt. Siden 1993 har Betelgeuse-stjernen (avbildet i et NASA-bilde til venstre) krympet i diameter med mer enn 15 prosent.
Betelgeuse er så stor at i solsystemet vårt vil det nå til bane til Jupiter. Radien er omtrent fem astronomiske enheter, eller fem ganger radien for jordens bane. Den målte krympingen betyr at stjernens radius har krympet med en avstand som tilsvarer bane til Venus.
"Å se denne endringen er veldig påfallende," sa Charles Townes, en UC Berkeley-professor emeritus i fysikk. "Vi vil se det nøye i løpet av de neste årene for å se om det vil fortsette å trekke seg sammen eller vil gå opp igjen i størrelse."
Townes og kollegaen Edward Wishnow, en forskningsfysiker ved UC Berkeley, presenterte funnene sine på en pressekonferanse tirsdag under Pasadena-møtet i American Astronomical Society. Resultatene dukket også opp 1. juni i The Astrophysical Journal Letters.
Til tross for Betelgeuses reduserte størrelse, påpekte Wishnow at dens synlige lysstyrke eller styrke, som overvåkes regelmessig av medlemmer av American Association of Variable Star Observers, ikke har vist noen betydelig nedtoning de siste 15 årene.
ISI har fokusert på Betelgeuse i mer enn 15 år i et forsøk på å lære mer om disse gigantiske massive stjernene og å skille funksjoner på stjernens overflate, sa Wishnow. Han spekulerte i at kjempekonveksjonsceller på stjernens overflate kan påvirke målingene. Som konveksjonskorn på solen er cellene så store at de bule ut fra overflaten. Townes og en tidligere doktorgradsstudent observerte et lyspunkt på overflaten av Betelgeuse de siste årene, selv om stjernen for øyeblikket fremstår sfærisk symmetrisk.
“Men vi vet ikke hvorfor stjernen krymper,” sa Wishnow. "Tatt i betraktning alt vi vet om galakser og det fjerne universet, er det fremdeles mange ting vi ikke vet om stjerner, inkludert det som skjer som røde kjemper nær endene av livet."
Betelgeuse var den første stjernen noensinne som har målt sin størrelse, og til og med i dag er den en av bare en håndfull stjerner som vises gjennom Hubble-romteleskopet som en skive i stedet for et lyspunkt. I 1921 brukte Francis G. Pease og Albert Michelson optisk interferometri for å estimere dens diameter tilsvarte Mars-bane. I fjor hevet nye målinger av avstanden til Betelgeuse den fra 430 lysår til 640, noe som økte stjernens diameter fra omtrent 3,7 til rundt 5,5 AU.
"Siden målingen fra 1921 har størrelsen blitt målt på nytt av mange forskjellige interferometer-systemer over en rekke bølgelengder der målte diameter varierer med omtrent 30 prosent," sa Wishnow. "På en gitt bølgelengde har stjernen imidlertid ikke variert i størrelse mye utover måleusikkerhetene."
Målingene kan ikke sammenlignes uansett, fordi stjernens størrelse avhenger av bølgelengden til lyset som brukes til å måle det, sa Townes. Dette er fordi den faste gassen i de ytre områdene av stjernen avgir lys i tillegg til å absorbere den, noe som gjør det vanskelig å bestemme kanten av stjernen.
Det infrarøde romlige interferometeret, som Townes og hans kolleger først bygde på begynnelsen av 1990-tallet, omgir disse forvirrende utslipps- og absorpsjonslinjene ved å observere midtinfrarød med en smal båndbredde som kan stilles inn mellom spektrallinjer. Teknikken til stellar interferometri fremheves i juni 2009-utgaven av Fysikk i dag Blad.
Townes, som fyller 94 år i juli, planlegger å fortsette å overvåke Betelgeuse i håp om å finne et mønster i skiftende diameter, og forbedre ISIs muligheter ved å legge til et spektrometer til interferometeret.
"Når du ser på ting med mer presisjon, kommer du til å finne noen overraskelser," sa han, "og avdekke helt grunnleggende og viktige nye ting."
Kilder: AAS og UC Berkeley. Papiret er tilgjengelig her.
