Rdeča vrhunska zvezda Betelgeuse je nedvomno ogromna. Vendar se krči in astronomi niso prepričani, zakaj.
Raziskovalci iz kalifornijske univerze v Berkeleyju so zvezdo spremljali z namenom infrardečega prostorskega interferometra na vrhu Mt. Od leta 1993 se je zvezda Betelgeuse (na sliki NASA na levi) skrčila v premeru za več kot 15 odstotkov.
Betelgeuse je tako velik, da bi v našem osončju dosegel orbito Jupitra. Njegov polmer je približno pet astronomskih enot ali petkrat večji od polmera Zemljine orbite. Izmerjeno krčenje pomeni, da se je polmer zvezde skrčil za razdaljo, enako orbiti Venere.
"Videti je, da je ta sprememba zelo presenetljiva," je dejal Charles Townes, profesor na področju fizike v Berkeleyju. "V naslednjih nekaj letih jo bomo pozorno spremljali, da bomo videli, ali se bo še naprej zmanjšal ali se bo spet povečal."
Townes in njegov kolega Edward Wishnow, raziskovalni fizik iz UC Berkeley, sta svoja dognanja predstavila na tiskovni konferenci v torek med zasedanjem Pasadena Ameriškega astronomskega društva. Rezultati so se pojavili tudi 1. junija v The Astrophysical Journal Letters.
Kljub zmanjšanju velikosti Betelgeuse je Wishnow opozoril, da njegova vidna svetlost ali velikost, ki jo redno spremljajo člani Ameriškega združenja opazovalcev spremenljivih zvezd, v zadnjih 15 letih ne kaže bistvenega zasenčenja.
Kot je dejal Wishnow, se ISI že več kot 15 let osredotoča na Betelgeuse, da bi izvedel več o teh velikanskih masivnih zvezdah in razkril značilnosti na zvezdi. Špekuliral je, da lahko velikanske konvekcijske celice na površini zvezde vplivajo na meritve. Tako kot konvekcijske granule na Soncu so tudi celice tako velike, da izstopajo iz površine. Townes in nekdanja študentka sta v zadnjih letih opazovala svetlo točko na površini Betelgeuseja, čeprav se v tem trenutku zvezda zdi sferično simetrična.
"Toda ne vemo, zakaj se zvezda krči," je dejal Wishnow. "Glede na vse, kar vemo o galaksijah in oddaljenem vesolju, je še vedno veliko stvari, o katerih ne vemo zvezd, vključno s tem, kar se dogaja kot rdeči velikani na koncu svojega življenja."
Betelgeuse je bila prva zvezda, ki je kdaj merila svojo velikost, in še danes je ena le peščica zvezd, ki se skozi vesoljski teleskop Hubble pojavlja kot disk, ne pa luč. Leta 1921 sta Francis G. Pease in Albert Michelson uporabila optično interferometrijo, da sta ocenila, da je njen premer enak orbiti Marsa. Lani so jo z novimi meritvami razdalje do Betelgeuse dvignili s 430 svetlobnih let na 640, kar je povečalo premer zvezde s približno 3,7 na približno 5,5 AU.
"Od meritve iz leta 1921 so njegovo velikost na novo izmerili številni različni interferometrski sistemi v območju valovnih dolžin, kjer se izmerjeni premer giblje za približno 30 odstotkov," je dejal Wishnow. "Vendar na določeni valovni dolžini zvezda ni veliko spreminjala velikosti, ki presega merilne negotovosti."
Meritev nikakor ne moremo primerjati, saj je velikost zvezde odvisna od valovne dolžine svetlobe, ki jo uporabljamo za merjenje, je dejal Townes. To je zato, ker tanki plin v zunanjih predelih zvezde oddaja svetlobo in jo tudi absorbira, kar otežuje določitev roba zvezde.
Infrardeči prostorski interferometer, ki so ga Townes in njegovi sodelavci prvič postavili v začetku devetdesetih let prejšnjega stoletja, prepreči te zmede emisijske in absorpcijske linije z opazovanjem v srednji infrardeči povezavi z ozko pasovno širino, ki jo je mogoče nastaviti med spektralnimi črtami. Tehnika zvezdne interferometrije je bila poudarjena v številki junija 2009 Danes fizika revija.
Townes, ki bo julija dopolnil 94 let, načrtuje nadaljevanje spremljanja Betelgeuseja v upanju, da bo našel vzorec v spreminjajočem se premeru in izboljšal zmogljivosti ISI z dodajanjem spektrometra v interferometer.
"Kadarkoli na stvari gledate bolj natančno, boste našli nekaj presenečenj," je dejal, "in odkrili zelo temeljne in pomembne nove stvari."
Viri: AAS in UC Berkeley. Papir je na voljo tukaj.
