Sterrekunde

Wat sou die uitwerking op of rondom die aarde hê as Betelgeuse supernova word?

Wat sou die uitwerking op of rondom die aarde hê as Betelgeuse supernova word?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Daar is die afgelope tyd baie nuus oor Betelgeuse wat moontlik vroeër sou ontplof as wat verwag is. Enkele voorbeelde:

  • Guinan, Edward F .; Wasatonies, Richard J .; Calderwood, Thomas J. (8 Desember 2019). "ATel # 13341 - Die beswyking van die nabygeleë Rooi Superreus Betelgeuse". Die sterrekundige se telegram. Besoek op 27 Desember 2019. (Skakel)
  • Guinan, Edward F .; Wasatonies, Richard J .; Calderwood, Thomas J. (23 Desember 2019). "ATel # 13365 - Opdaterings oor die" floute "van Betelgeuse". Die sterrekundige se telegram. Besoek op 27 Desember 2019. (Skakel)

Wat sou die gevolge op Aarde wees as Betelgeuse was om binne ons leeftyd te ontplof?

Dit sal natuurlik hoogs onwaarskynlik wees om gedurende ons leeftyd te gebeur, maar ek is nuuskierig watter effekte dit op ons planeet (insluitend ons boonste atmosfeer), indien enige, kan hê. Ek dink die effekte sou meetbaar maar weglaatbaar wees.

Ek is op soek na verbeeldingryke, maar wetenskaplik gebaseerde antwoorde.


tl; dr - Die belangrikste meetbare effek mag klein klimaatverkoeling wees, maar in die daaglikse lewe is die enigste verskil dat ons 'n koel, helder ontploffing in die lug sien, en uiteindelik word Orion 'onvolledig'.

Die gevolge sal waarskynlik redelik minimaal wees. Wat sal gebeur as Betelgeuse Supernova word? deur Corey S. Powell, voormalige hoofredakteur van Discover en weergegee uit hul Quora-antwoord, spreek hierdie presiese vraag redelik goed aan. Die supernova self sou nogal 'n rukkie helder in die lug wees, en dit sou beslis iets wees waarvan ons almal mooi foto's wil kry voordat dit verdwyn, maar die werklike 'skokgolf' sal baie langer neem om ons te bereik. en gegewe die afstand tussen ons en Betelgeuse, sal dit grootliks verdwyn het.

Die artikel beskryf 'n periode van klimaatverkoeling 'n paar miljoen jaar gelede wat ooreenstem met die bewyse van 'n nabygeleë supernova, maar ons het nog nie 'n vaste oorsaaklike verband vasgestel nie. Van nou af verwag ons nie regtig om enige effekte te meet nie, deels omdat die skokgolf van die supernova baie langer sou neem om ons te bereik as die lig. Al sou ons dit in die volgende 20 sekondes sien supernova word, sou ons dus nie die gevolge in ons leeftyd kon waarneem nie.

Wat ons boonste atmosfeer betref, soos u genoem het, sou die bestraling en materiaal van die supernova nie naastenby sterk genoeg wees om iets te doen soos om osoon te vernietig nie (of soos die artikel noem, die atmosfeer sal ioniseer), so ek dink die boonste atmosfeer sal relatief bly dieselfde (dit veronderstel die gebrek aan oorsaaklike verband tussen supernovas en klimaatverkoeling - as 'n skakel definitief vasgestel word, kan die verkoeling miskien 'n effek hê op die boonste atmosfeer - wat meer in meteorologie en weer gaan as astrofisika)


Wat sal gebeur as Betelgeuse Supernova word?

Orion die jagter is waarskynlik die bekendste konstellasie in ons lug. Dit is maklik om te identifiseer deur te soek na die drie helder sterre wat sy gordel vorm, en veral een ster het die aandag getrek van diegene wat die naghemel dophou. Die skouspelagtige ster wat by Orion se regterskouer sit, word genoem Betelgeuse.

Betelgeuse is 'n rooi superreus wat gedoem is tot 'n kort lewe en 'n gewelddadige dood - 'n dood wat in kosmiese terme op hande is. Dit is een van die grootste sterre wat ons kan sien, en die sewende grootste in die hele Melkweg op byna 900 keer die grootte van die son. Dit is so enorm dat as dit in die middel van ons sonnestelsel was, dit Mars heeltemal sou verswelg en sy rand naby Jupiter se baan sou wees. Dit is groot.

Slegs 13% van die energie wat deur die rooi superreus vrygestel word, is sigbare lig. As ons kon sien die oorblywende 87%, sal dit elke ster in die lug maklik uitsteek, behalwe vir die Son - en dit is al (gemiddeld - dit wissel) een van die tien helderste sterre. As die son en Betelgeuse dieselfde afstand van ons af was, sou ons Betelgeuse sien skyn 100 000 keer helderder.


Sal die supernova-ontploffing van Betelgeuse die aarde beïnvloed?

Die afstand is omstrede. Ongeveer 550 ligjare. 3,47 x 10 ^ 7 sterrekundige eenhede. Dit sou 1,2 x 10 ^ 15 helderder wees as dit teen die son opblaas.

Wikipedia het hierdie goeie grafiek wat supernova-intensiteite oor tyd vergelyk. Voeg by 168 parsec 6,8 vir die visuele grootte. 'N Bron van -15,17 absolute grootte is 100 miljoen keer so helder soos die son (absolute mag 4,83). 'N Paar soorte bereik 'n hoogtepunt met 'n paar punte hoër. Op grond van die grafiek kan ons tot -11.3 sien.

Op grond van hierdie vraestel sal dit -12,4 wees. Dit moet 'n paar weke duur en 'n paar maande verdof. Hulle sê die skokgolf sal oor ongeveer 6 miljoen jaar hier kom. Dit druk die sonwind terug en keer dit terug tot ongeveer 2,5 astronomiese eenhede. Dit het nie veel invloed op die aarde nie, maar dit sou opmerklik wees op die Pluto-kolonie. Die boogskok duur ongeveer 1000 jaar, sodat die ysreusekolonies dit verskeie kere sal deurgaan. Komeetsterte lyk funky.


Hierdie vroeë waarskuwingsein kan Betelgeuse se Supernova suksesvol voorspel

Die konstellasie Orion soos dit wil voorkom as Betelgeuse in die baie nabye toekoms supernova word. Die . [+] ster sou ongeveer so helder skyn soos die volle maan, maar al die lig sou tot 'n punt gekonsentreer wees, eerder as om ongeveer 'n halwe graad uit te brei.

Wikimedia Commons-gebruiker HeNRyKus / Celestia

Aangesien Betelgeuse aanhou om die helderheid in die naghemel te wissel, herinner dit ons daaraan dat dit 'n voorwerp is wat op enige tydstip in die afsienbare toekoms in 'n skouspelagtige supernova kan ontplof. Met ongeveer 20 keer die massa van die son en reeds in die rooi superreusfase van sy lewe, verbrand Betelgeuse al elemente wat swaarder is as waterstof en helium in sy kern. Op 'n sekere tydstip in die nie te verre toekoms nie, of dit nou dae, jare of millennia is, ons verwag dat dit ten volle sal sterf.

Terwyl 'n hele rits seine sal opdaag sodra die supernova werklik plaasvind, van neutrino's tot lig van alle verskillende energieë en golflengtes, sal die uiterlike, visuele voorkoms van die ster geen waarskuwings gee dat 'n supernova op hande is nie. Maar die kernreaksies wat die ster dryf, verander met verloop van tyd, en op net 640 ligjaar afstand kan Betelgeuse se neutrino's ons dalk die vroeë waarskuwingsein gee wat ons nodig het om die supernova akkuraat te voorspel.

Die kleur-grootte diagram van noemenswaardige sterre. Die helderste rooi superreus, Betelgeuse, word op. [+] regs bo, nadat dit vanaf die blou superreus-posisie links bo in die diagram ontwikkel het.

Europese Suidelike Sterrewag

Om die rooi superreus te word wat ons vandag waarneem, moes Betelgeuse 'n rits belangrike evolusionêre stappe onderneem. Dit was nodig dat die enorme wolk gas waaruit dit gebore is, moes ineenstort, met 'n groot hoeveelheid (miskien 30 tot 50 Sun's) massa wat saamtrek om uiteindelik 'n prototo-ster te vorm. Dit was nodig dat kernfusie in sy kern ontbrand en waterstof met helium versmelt soos ons son, alhoewel warmer, vinniger en oor 'n groter volume ruimte.

Dit moes miljoene jare verbygaan en die kern van die waterstof moes opraak, sodat die interne stralingsdruk daal, die kern saamtrek en verder opwarm en die ster in 'n rooi reus uitswel. In hierdie reuse-fase het heliumfusie begin plaasvind, aangesien elke drie heliumkerne saamsmelt tot 'n koolstofkern, terwyl waterstofverbranding in 'n dop om die helium-versmeltende kern voortduur. Uiteindelik, wanneer die kern van helium op is, word die ster 'n superreus.

Die son, vandag, is baie klein in vergelyking met reuse, maar sal tot die grootte van Arcturus in sy rooi kleur word. [+] reuse-fase, ongeveer 250 keer sy huidige grootte. 'N Monsteragtige reus soos Antares of Betelgeuse sal vir ewig buite ons son se bereik wees, want ons sal nooit koolstof in die kern begin smelt nie: die nodige stap vir groei tot hierdie grootte.

Engelse Wikipedia-skrywer Sakurambo

Die rede is eenvoudig: 'n ster is bloot 'n voorwerp waar die uitwaartse druk van straling die swaartekrag balanseer wat so hard werk om al die massa in te stort. Wanneer die stralingsdruk daal, trek die ster saam wanneer die stralingsdruk toeneem, brei die ster uit. Wanneer die ster opraak met die kern wat die brandstof verbrand, sal die kern saamtrek, opwarm en, as dit warm genoeg word, die volgende element in die ry in die kernoond begin verbrand.

Met die oorgang van heliumverbranding na koolstofverbranding styg die temperatuur so hoog dat 'n reeks skulpverbranding begin: koolstof aan die binnekant, helium rondom dit en waterstof daarbuite. Die bestralingsdruk neem so beduidend toe dat die materiaal buite die buitenste dop groot konvektiewe selle begin vorm, pluime van onreëlmatige uitwerpings vorm en swel tot buite die grootte van die Jupiter-baan om die son.

'N Radiobeeld van die baie, baie groot ster, Betelgeuse, met die omvang van die optiese skyf. [+] bedek. Dit is een van die min sterre wat opgelos kan word as meer as 'n puntbron gesien vanaf die aarde, sowel as die eerste een waarvoor die taak suksesvol verrig is.

NRAO / AUI en J. Lim, C. Carilli, S.M. White, A.J. Beasley, en R.G. Marson

Alhoewel daar beslis veranderinge binne die kern van Betelgeuse plaasvind, het die veranderinge 'n vertraagde uitwerking op die verspreiding daarvan na die buitenste lae van die ster. Net soos die fotone wat in die binnekant van die son geskep word, die volgorde kry van

Die energie wat in die kern van Betelgeuse geskep word, neem minstens duisende jare om voort te plant na die son se fotosfeer.

Vanweë die ingewikkeldheid van energie-oordrag in die binnekant van 'n ster, hou die klein veranderinge wat ons vandag in die buitenste lae van Betelgeuse sien, waarskynlik nie verband met 'n oorgang wat in die kern van Betelgeuse plaasvind nie. in die sagte, lae lae van die ster. Selfs as Betelgeuse van koolstoffusie oorgegaan het om steeds swaarder elemente te begin verbrand - elemente soos neon, suurstof en silikon - neem dit slegs 'n paar jaar om daardie stadiums te voltooi.

Met 'n samesmelting van elemente in lae soos uie, kan ultramassiewe sterre koolstof, suurstof, silikon opbou. [+] swael, yster en meer in kort volgorde. Wanneer die onvermydelike supernova uiteindelik voorkom, sal die kern van die ster tot 'n swart gat of 'n neutronster ineenstort, afhangende van die massa van die kern self en die hoeveelheid massa wat gedurende die vroeë stadiums van die supernova terugspring.

Nicolle Rager Fuller van die NSF

Wanneer u superreus-ster koolstof begin smelt, neem die stadium ongeveer 100 000 jaar om tot voltooiing te verbrand, die oorweldigende meerderheid van die tyd wat 'n ster in die superreusfase deurbring. Neonverbranding duur hoogstens slegs 'n paar jaar. Suurstofverbranding duur gewoonlik slegs maande. Die verbranding van silikon duur vir hoogstens een dag of twee. Hierdie laaste stadiums het geen noemenswaardige temperatuurveranderinge of fotosfeerveranderings tot gevolg wat op 'n sinvolle manier waargeneem kan word nie.

As ons wil weet wat in die kern van 'n ster aangaan - ons enigste ware aanduiding van wanneer 'n supernova kom - om die elektromagnetiese eienskappe van die ster te waarneem, sal dit ons nie gee nie, is daar geen verandering in die temperatuur, helderheid van 'n ster nie. , of spektrum wat voorkom na die oorgang van koolstofverbranding na swaarder elemente.

Die elektromagnetiese uitset (links) en die spektrum van neutrino / antineutrino energieë (regs). [+] geproduseer as 'n baie massiewe ster wat vergelykbaar is met Betelgeuse ontwikkel deur koolstof, neon, suurstof en silikonverbranding op pad na kern-ineenstorting. Let op hoe die elektromagnetiese sein skaars verskil, terwyl die neutrino sein 'n kritieke drumpel oorsteek op pad na kern-ineenstorting.

In die aanloop tot 'n supernova neem die neutrino's die oorgrote meerderheid van die energie wat in daardie kernversmeltingsreaksies geproduseer word, weg. Vir die koolstofverbrandingsfase word die neutrino's met 'n bepaalde energiehandtekening uitgestraal: 'n spesifieke helderheid en 'n spesifieke maksimum energie per neutrino. Soos ons oorgaan van koolstofverbranding na neonverbranding, suurstofverbranding, silikonverbranding en uiteindelik die kern-ineenstortingsfase, neem beide die energievloei van neutrino's en die energie per neutrino toe.

Volgens 'n referaat van die Poolse fisikus Andrzej Odrzywołek en sy medewerkers lei dit tot 'n belangrike waarneembare handtekening. Tydens die silikonverbrandingsfase word neutrino's met hoër energieë as voorheen geproduseer, en namate die silikonverbrandingsfase voortduur, begin skulpe van silikonfusie rondom die kern vorm. In die laaste paar uur van hierdie ster se lewe, kort voordat die kern in duie stort, steek die geproduseerde neutrino's 'n kritieke energiedrempel, gemerk Ede hierbo.

Kunstenaar se illustrasie (links) van die binnekant van 'n massiewe ster in die finale stadiums, pre-supernova,. [+] silikonverbranding in 'n dop wat die kern omring. (Silicium-verbranding is waar yster, nikkel en kobalt in die kern vorm.) 'N Chandra-beeld (regs) van die Cassiopeia 'n Supernova-oorblyfsel van vandag toon elemente soos Yster (in blou), swael (groen) en magnesium (rooi) . Daar word verwag dat Betelgeuse 'n baie soortgelyke weg sal volg as voorheen waargenome kernval-supernovas.

NASA / CXC / M. Weiss X-straal: NASA / CXC / GSFC / U.Hwang & amp J.Laming

Wat gaan aan in hierdie sterre? As u koolstof (of enigiets swaarder) in die binnekant van u ster begin verbrand, is die proses energiek genoeg om in groot hoeveelhede positrone - die antimaterie-eweknie van elektrone - te begin produseer. Hierdie positrone vernietig met elektrone, wat soms sal lei tot die produksie van neutrino's en antineutrino's, wat bloot energie in die rigting van die ster wegdra.

Wanneer die antineutrino's op die aarde aankom, wat sommige onvermydelik sal doen, kan hulle meestal nie onderskei word van die "natuurlike" bronne van antineutrino's wat in ons detektors voorkom nie: van radioaktiewe prosesse in die binneland van die aarde en in kernreaktore. Maar as u daardie kritieke energiedrempel oorskry, sal E de, kan u antineutrino's interaksie hê met die protone in u detector, wat 'n unieke handtekening lewer: neutrone en positrone, 'n onmiskenbare sein van omgekeerde beta-verval.

'N Neutrino-gebeurtenis, wat uitgeken kan word aan die ringe van Cerenkov-straling wat langs die land verskyn. [+] fotomultiplikatorbuise wat die detektorwande voering, toon die suksesvolle metodologie van neutrino-sterrekunde en gebruik die gebruik van Cherenkov-straling. Hierdie beeld toon veelvuldige gebeure, en is deel van die reeks eksperimente wat ons die weg baan na 'n beter begrip van neutrino's. Die spesifieke (anti) neutrino sein wat in die finale fases van die verbranding van silikon geproduseer word, bied 'n venster na die waarskynlike vroeë waarskuwingsopsporing van 'n nabygeleë supernova.

Super Kamiokande samewerking

In normale omstandighede is omgekeerde beta-vervalgebeurtenisse uiters seldsaam in neutrino-detektors, wat eers plaasvind wanneer 'n ewekansige neutrino uit die heelal ons gesofistikeerde neutrino-detektore tref. Maar as 'n ster silisium in sy kern verbrand en daardie kritieke energiedrempel oorskry het om voldoende energieke antineutrino's te produseer, en as dit naby genoeg was, sou ons 'n groot aantal omgekeerde beta-vervalgebeurtenisse moes sien wat almal uit dieselfde rigting kom.

Op grond van 'n 2004-berekening moet 'n tenk met 1000 ton water ongeveer 32 gebeurtenisse per dag sien vanaf 'n laat-stadium silikonverbrandende ster wat op die afstand van Betelgeuse geleë is. Super-Kamiokande, tans die grootste neutrino-detektor op waterbasis, het 50.000 ton water en word opgegradeer na Hyper-Kamiokande met 260,000 ton. Dit stem ooreen met onderskeidelik 1 600 en 8 300 gebeure per dag, genoeg om 'n ondubbelsinnige waarskuwing te gee.

'N Enorme kamer met 'n totaal van 260 000 ton water sal omring word. [+] fotomultiplikatorbuise wat die lig kan opvang wat gegenereer word deur neutrino-interaksies met die deeltjies in die Hyper-Kamiokande-detector wat nog voltooi moet word, wat na voltooiing die grootste neutrino-detektor ter wêreld sal word.

Amerikaanse regering / Flickr

In die eerste uur behoort Super-Kamiokande alleen tussen 60 en 70 antineutrino's met hul detektor te kommunikeer, en hierdie spesifieke omgekeerde beta-vervalreaksie te produseer met rigtinggegewens daaraan verbonde. Die bykomende feit dat die antineutrino's na verwagting in pieke sal aankom, aangesien die silikonverbrandende kern en die silikonverbrandende skulpe daarbuite ossilleer, sal addisionele inligting bied wat Betelgeuse op die punt staan ​​om te waai.

In werklikheid is hierdie tegniek so opmerklik goed dat ons teen die tyd dat Hyper-Kamiokande in werking is, in staat moet wees om enige ster wat binne ongeveer 7000 ligjare supernova sal wees, op te spoor: ons sal ongeveer 3 positronproduserende antineutrino's ontvang. per uur met rigtinggewende inligting in ons detector. As 'n ster op die huidige afstand van die krapnevel supernova gaan, wat ongeveer 1000 jaar gelede in 'n supernova-ontploffing geskep is, sou ons dit beslis kon sien aankom.

Selfs sterre so ver as die galaktiese middelpunt kan mettertyd 'n handvol waarneembare neutrino's uitstraal om die dreigende aankoms van 'n supernova aan te kondig.

'N Kombinasie van beelde van radio-, infrarooi-, optiese, ultraviolet- en gammastraalwaarnemings het. [+] is gekombineer om hierdie unieke, omvattende siening van die krapnevel te skep: die resultaat van 'n ster wat byna 1000 jaar gelede ontplof het: in die jaar 1054.

NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-Universiteit van Buenos Aires) et al. A. Loll et al. T. Temim et al. F. Seward et al. VLA / NRAO / AUI / NSF Chandra / CXC Spitzer / JPL-Caltech XMM-Newton / ESA en Hubble / STScI

Natuurlik is dit slegs 'n paar uur waarskuwingstyd, maar dit sou een van die skouspelagtigste prestasies van die moderne wetenskap verteenwoordig: die vermoë om presies te weet wanneer die mees astronomiese gebeurtenis in die eeue in die visueelste opsig sou gebeur. Ons kan 'n reeks observatoriums met meer golflengtes hê wat almal op Betelgeuse wys nog voor die oomblik van sy supernova, wat net wag om die handtekeninge waar te neem, waar te neem, en almal te vang vir die eerste keer.

Dit is waar dat die groot stroom neutrino's, wat op die oomblik van die ineenstorting van die kern voorkom, steeds sal aanbreek en die aankoms van die supernova self sal aankondig. Maar vir 'n kort venster vooraf is daar 'n waarneembare handtekening wat ons kan wysig op wat kom. As u 'n ekstra ton water het en die tegnologie om 'n neutrino-detektor te bou, sal 'n dreigende supernova u 2 tot 3 neutrino's per uur besorg sodra die kritieke energiedrempel vir antineutrino oorskry is. Met die regte tegnologie toon hierdie boeiende teoretiese werk dat selfs 'n supernova suksesvol voorspel kan word.


Om 'n sterwende ster te vang

Maar vir wetenskaplikes hoef Betelgeuse nie te ontplof om interessant te wees nie. Dit is groot en helder, wat dit relatief maklik maak om te studeer.

"Dit is fassinerend vanuit die perspektief van 'n sterrekundige omdat ons 'n ster wat die einde van sy lewe nader, noukeurig kan bestudeer," sê Nance. 'Daar is 'n fassinerende fisika in die interne struktuur van Betelgeuse.'

Hulle beste raaiskoot oor wat nou aan die gang is, spruit uit wat sterrekundiges al van die ster weet en ander hou daarvan. Soos Nance verduidelik, toon die navorsing dat Betelgeuse se helderheid om verskeie redes kan verander. Sommige sterrekundiges vermoed selfs dat verskillende verduisteringsmeganismes tegelykertyd afspeel.

Namate hul kernbrandstof naby die einde van hul lewens opraak, begin rooi superreuse-sterre opblaas en groeiende omhulsels van gas en stof vorm. En namate hierdie koevert groter word, groei die ster se helderheid. Maar dit is nie die enigste manier waarop 'n ster soos Betelgeuse kan verdof en verhelder nie. Rooi superreussterre het ook enorme konvektiewe selle op hul oppervlaktes - soos baie groter weergawes van dié in ons son - waar onstuimigheid warm materiaal van binne in die ster laat opkom. Sodra dit die oppervlak bereik, bars 'n deel van die materiaal gewelddadig in die ruimte uit soos 'n reuse, radioaktiewe bult, wat die helderheid daarvan tydelik kan verander.

En die verduistering van Betelgeuse kan selfs 'n bewys wees dat dit op die punt staan ​​om te ontplof. Aangesien materiaal vanaf 'n sterwende oppervlak uitbars, bots dit gewoonlik, wat dit helderder laat skyn. Nance sê egter dat dit moontlik is dat hierdie materiaal die ster eerder omhul, en dit dowwer maak.

Wat ook al die oorsaak is, die vreemde gedrag moet uiteindelik nuwe insigte bied in die sterwensdae van rooi superreusagtige sterre. En die mensdom sal 'n voorste sitplek hê.

"Betelgeuse bied 'n wonderlike omgewing vir sterrekundiges om hierdie laaste fases van kernverbranding te bestudeer voordat dit ontplof," sê Nance.


Betelgeuse het donker geword, maar nie supernova geword nie. Wat het gebeur?

Die astrofisikus Miguel Montargès het 'n duidelike herinnering aan die oomblik toe die sterre vir hom werklike plekke geword het. Hy was 7 of 8 jaar oud en het opgekyk uit die tuin van sy ouers se woonstel in die suide van Frankryk. 'N Groot, rooi ster knipoog in die nag. Die jong ruimtewaaier het die ster gekoppel aan 'n kaart wat hy in 'n astronomietydskrif bestudeer het en besef dat hy die naam ken: Betelgeuse.

Iets skuif vir hom. Daardie ster was nie meer 'n anonieme vlek wat in 'n uitgestrekte onbekende see gedryf het nie. Dit was 'n bestemming, met 'n naam.

'Ek het vir die eerste keer gedink, sjoe ... ek kan 'n ster noem,' sê hy. Die besef was lewensveranderend.

Sedertdien het Montargès, nou aan die Parys-sterrewag, sy Ph.D. proefskrif en ongeveer 'n dosyn referate oor Betelgeuse. Hy beskou die ster as 'n ou vriend en neem dit gereeld vir werk en vir plesier waar. Hy neem elke maand afskeid wanneer die ster agter die son uit die perspektief van die aarde gly, en groet weer in Augustus wanneer die ster terugkom.

Aan die einde van 2019, toe die helder ster skielik sonder enige duidelike rede verdof, was Montargès 'n bietjie bekommerd. Sommige mense het bespiegel dat Betelgeuse op die punt was om te ontplof in 'n briljante supernova wat die volle maan sou oortref. Sterrekundiges weet dat die ster oud is en dat sy dae getel is, maar Montargès was nie gereed om dit te sien gaan nie.

"Dit is my gunsteling ster," sê hy. 'Ek wil nie hê dit moet doodgaan nie.'

Ander navorsers was egter gretig om te sien hoe Betelgeuse intyds ontplof. Supernovas dui op die gewelddadige dood van sterre wat minstens agt keer so massief is as die son. Maar sterrekundiges weet nog nie wat sou aandui dat 'n mens op die punt staan ​​om te waai nie. Die uitbarstings besprinkel interstellêre ruimte met elemente wat uiteindelik die grootste deel van planete en mense vorm - koolstof, suurstof, yster. Die vraag oor hoe supernovas voorkom, is dus 'n vraag na ons eie oorsprong.

'N Bietjie dof

Die SPHERE-instrument in Chili het foto's geneem van Betelgeuse in Januarie (bo) en Desember (onder) 2019. Die Desember-beeld toon 'n donker vlek, verdof oor Betelgeuse se suidelike halfrond.

Januarie 2019
ESO, M. Montargès et al
Desember 2019
ESO, M. Montargès et al

Maar die ontploffings is skaars - sterrekundiges skat dat een net 'n paar keer per eeu in ons sterrestelsel voorkom. Die laaste een in die omgewing, SN 1987A, was meer as 33 jaar gelede in 'n naburige sterrestelsel (SN: 18-18-17, bl. 20). Betelgeuse is maar een van die vele verouderende, massiewe sterre - rooi superreuse genoem - wat op enige oomblik supernova kan word. Maar as een van die naaste en helderste, is Betelgeuse die een wat ruimteliefhebbers die beste ken.

Toe die ster einde verlede jaar vreemd begin optree, het Montargès en 'n klein groepie Betelgeuse diehards elke teleskoop gerig op die verdofreus. Gedurende die volgende maande het die ster teruggekeer na sy normale helderheid, en die opgewondenheid oor 'n dreigende supernova verdof. Maar die vlaag data wat versamel is in die haas om uit te vind wat gebeur, kan help om 'n ander jarelange vraag te beantwoord: Hoe stuur massiewe, ou sterre hul planeetbouende sterretjies die kosmos in nog voordat hulle ontplof?

Orion se skouer

As u gedurende die winter op die Noordelike Halfrond na die sterre opgekyk het, het u waarskynlik Betelgeuse gesien, of u dit nou besef of nie. Die ster is die tweede helderste in die sterrebeeld Orion, en merk die jagter se linkerskouer vanuit ons perspektief.

En dit is groot. Die beramings vir Betelgeuse se belangrike statistieke wissel, maar as dit in die middel van ons sonnestelsel sit, sal die ster 'n groot deel van die ruimte tussen die son en Jupiter vul. Betelgeuse is ongeveer 15 tot 20 keer so massief soos die son, iewers tussen 750 en 1000 keer sy deursnee en net 550 ligjaar van die aarde af, tussen die sesde en sewende helderste ster in die lug.

Betelgeuse se helderheid wissel, selfs onder normale omstandighede. Die buitenste lae daarvan is 'n borrelende ketel van warm gas en plasma. Namate warm materiaal na die oppervlak styg, verhelder die ster wanneer materiaal na die kern val, en die ster verdof. Daardie konveksiesiklus plaas Betelgeuse op 'n halfregulêre dimmerskakelaar wat ongeveer elke 400 dae wissel. Die helderheid van die ster wissel ook ongeveer elke ses jaar, hoewel sterrekundiges nie weet waarom nie.

Groot storie

Betelgeuse is die linkerskouer van die Orion-konstellasie (links). Die ster se eerste portret, wat in 1996 met die Hubble-ruimteteleskoop gemaak is, het 'n bietjie doen. Hubble se operateurs was bekommerd dat die helder ster die teleskoop se detectors sou braai. Die astrofisikus Andrea Dupree moes dus elke filter gebruik wat Hubble gehad het - 'soos om vier stelle sonbrille te dra', sê sy. 'Daar was niks. Swart. Geen lig het deurgedring nie. ' Slegs deur die sonbril af te haal, kon sy uiteindelik die massiewe ster sien, met 'n deursnee wat teen die breedte van Jupiter se baan is. A. Dupree / Harvard & amp; Smithsonian's Center for Astrophysics, R. Gilliland / STScI, NASA, ESA

Wat hulle wel weet, is dat Betelgeuse tyd verloor. Dit is minder as 10 miljoen jaar oud, 'n jongeling in vergelyking met die ongeveer 4,6 miljard jaar oue son. Maar omdat Betelgeuse so massief is en so vinnig deur sy brandstof verbrand, is dit reeds in die finale lewensfase van 'n rooi superreus. Eendag in die nie te verre toekoms sal die ster nie sy eie gewig kan dra nie - dit sal op sigself ineenstort en in 'n supernova terugspring.

"Ons weet eendag dat dit gaan sterf en ontplof," sê Emily Levesque, 'n astrofisikus aan die Universiteit van Washington in Seattle. Maar niemand weet wanneer nie. 'In astronomiese terme beteken' eendag 'in die volgende 200 000 jaar.'

In Oktober 2019 het Betelgeuse begin verdof, wat op sigself nie te vreemd was nie. Die verandering pas binne die normale siklus van 400 dae, sê die sterrekundige Edward Guinan van die Villanova-universiteit in Pennsilvanië, wat sedert die 1980's Betelgeuse se helderheidsiklusse volg.

Maar teen Kersfees was Betelgeuse die donkerste in die 100 jaar wat sterrekundiges dit gemeet het. En die verduistering het tot in Februarie voortgeduur.

Guinan was een van die eerstes wat alarm gemaak het. Op 7 Desember en weer op 23 Desember plaas hy en kollegas 'n bulletin op The Astronomer's Telegram-webwerf waarin die ster se "floute" aangekondig word en mede-sterrekundiges aangemoedig word om te kyk.

Daar was geen rede om te dink dat die verdof 'n voorbode van 'n supernova was nie. "Ek het nooit gesê dat dit een gaan wees nie," sê Guinan. Maar omdat hierdie ontploffings so skaars is, weet sterrekundiges nie wat die seine van 'n dreigende supernova is nie. Verdowwing kan een van hulle wees.

Die verslag van vreemde gedrag moes alle sterrekundiges en liefhebbers van amateurruimtes hoor. Aanlyn het die storie vlam gevat.

"Op Twitter was dit histeries," sê Andrea Dupree, 'n astrofisikus aan die Harvard & amp; amp; Smithsonian's Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. Sy onthou dat sy een twiet gesien het wat daarop dui dat die ontploffing die aand gaan gebeur, met die hutsmerk #HIDE. 'Waar gaan ek wegkruip? Onder my lessenaar? ” (Wanneer Betelgeuse uiteindelik ontplof, sal dit die lewe op aarde waarskynlik nie skade berokken nie - dit is 'n veilige afstand daarvandaan.)

Woon groot

Na miljoene jare ontwikkel sterre tussen agt en dertig keer die son se massa in geel superreuse, spandeer 'n paar duisend jaar as sodanig en word dan rooi superreuse soos Betelgeuse. Uiteindelik ontplof hierdie sterre gewelddadig as supernovas. Die beelde hierbo is nie volgens skaal nie. C. Chang Bronne: Kathryn Neugent / Univ. van Washington S. Ekstrӧm et al / Astronomy & amp Astrophysics 2012

Die meeste sterrekundiges het nie regtig geglo dat Betelgeuse se einde naby was nie, selfs al het hulle gehaas om die teleskooptyd te beplan. Maar sommige het vasgevang geraak in die opgewondenheid.

"Ek verwag nie dat dit sal waai nie," onthou Guinan. 'Maar ek wil nie knip nie.' Hy het ingeskryf vir telefoonwaarskuwings van teleskope wat onsigbare deeltjies genaamd neutrino's en rimpelings in ruimtetyd, genaamd gravitasiegolwe, opspoor. Die opsporing van een van die twee kan 'n vroeë teken van 'n supernova wees. Hy het homself omstreeks 01:00 in Januarie buite bevind na 'n berig oor swaartekraggolwe uit die rigting van Orion. 'Dit was bewolk, maar ek het gedink dat ek miskien 'n verheldering sou sien,' sê hy. 'Ek is mal daaroor.'

Ander was ook gelowig, totdat hul gegewens die idee in twyfel getrek het.

'Ek het gedink dit kan', sê die astrofisikus Thavisha Dharmawardena van die Max Planck Instituut vir Sterrekunde in Heidelberg, Duitsland. 'Ons het geweet dat daar ander verduidelikings is, en ons sal dit miskien moet ondersoek. Maar ons weet dat Betelgeuse 'n ou ster is, naby aan die einde van sy lewe. Dit was opwindend. ”

Twee kampe

Nadat die ster middel Februarie weer na sy gewone helderheid begin terugkeer het, het die praatjies van 'n dreigende supernova verdof. 'N Referaat gepubliseer in 10 Oktober Astrofisiese joernaal het die vertroue in Betelgeuse se langlewendheid verhoog, wat daarop dui dat die ster net aan die begin van sy oudag is en ten minste 100 000 jaar het voordat dit ontplof. Maar wat was dit aan die gang as dit nie op die punt was om te ontplof nie?

As gevolg van teleskope regoor die wêreld en in die ruimte, het die meeste sterrekundiges in twee kampe geval. Die een sê Betelgeuse se verduistering is veroorsaak deur 'n stofwolk wat deur die ster self uitgehoes word, wat sy gloed blokkeer. Die ander kamp is nie seker wat die verklaring is nie, maar sê "nee" vir die stofspekulasie. Een verklaring waarom Betelgeuse in 2019 donker geword het, is dat die ster 'n uitbarsting van gas en stof (geïllustreer, links) uitgejaag het, wat in 'n donker wolk gekondenseer het. Die wolk het die ster se gesig geblokkeer vanuit die perspektief van die Aarde (regs) .NASA, ESA, E. Wheatley / STScI

As die stofteorie waar is, kan dit diepgaande gevolge hê vir die oorsprong van komplekse chemie, planete en selfs die lewe in die heelal. Rooi superreuse word omring deur diffuse wolke van gas en stof wat vol elemente is wat net in sterre gesmee word - en daardie wolke vorm voordat die ster ontplof. Reeds voordat hulle sterf, lyk dit asof superreuse materiaal aan die volgende generasie sterre bemaak.

“The carbon, oxygen in our body, it’s coming from there — from the supernova and from the clouds around dying stars,” Montargès says. But it’s not clear how those elements escape the stars in the first place. “We have no idea,” he says.

Montargès hoped studying Betelgeuse’s dimming would let scientists see that process in action.

In December 2019, he and colleagues took an image of Betelgeuse in visible light with the SPHERE instrument on the Very Large Telescope in Chile. That image showed that, yes, Betelgeuse was much dimmer than it had been 11 months earlier — but only the star’s bottom half. Perhaps an asymmetrical dust cloud was to blame.

Observations from February 15, 2020, seem to support that idea. Levesque and Philip Massey of the Lowell Observatory in Flagstaff, Ariz., compared the February observations with similar ones from 2004. The star’s temperature hadn’t dropped as much as would be expected if the dimming was from something intrinsic to the star, like its convection cycles, the pair reported in the March 10 Astrofisiese joernaalbriewe.

That left dust as a reasonable explanation. “We know Betelgeuse sheds mass and produces dust around itself,” Levesque says. “Dust could have come toward us, cooled and temporarily blocked the light.”

Dark cloud

A strong vote for dust came from Dupree, who was watching Betelgeuse with the Hubble Space Telescope. Like Guinan, she has a decades-long relationship with Betelgeuse. In 1996, she and colleague Ronald Gilliland looked at Betelgeuse with Hubble to make the first real image of any star other than the sun. Most stars are too far and too faint to show up as anything but a point. Betelgeuse is one of the few stars whose surface can be seen as a two-dimensional disk — a real place.

By the end of 2019, Dupree was observing Betelgeuse with Hubble several times a year. She had assembled an international team of researchers she calls the MOB, for Months of Betelgeuse, to observe the star frequently in a variety of wavelengths of light.

In late 2019, Betelgeuse started dimming (V curve, right) more than its normal up and down (V curve, left). The blue and green dots are brightness measurements from ground-based observatories.

Betelgeuse brightness measurements, 2019-2020
A.K. Dupree et al/Astrofisiese joernaal 2020

The goal was the same as Montargès’: to answer fundamental questions about how Betelgeuse, and perhaps other red supergiants, lose material. The MOB had baseline observations from before the dimming and already had Hubble time scheduled to track the star’s brightness cycles.

Those observations showed that in January and March 2019, Betelgeuse looked “perfectly normal,” Dupree says. But from September through November, just before the dimming event, the star gave out more ultraviolet light — up to four or five times its usual UV brightness — over its southern hemisphere.

The temperature and electron density in that region went up, too. And material seemed to be moving outward, away from the star and toward Earth.

Dupree and colleagues’ theory of what happened, reported in the Aug. 10 Astrofisiese joernaal, is that one of the giant bubbles of hot plasma always churning in the star’s outer layers rose to the edge of the star’s atmosphere and escaped, sending huge amounts of material flowing into interstellar space. That could be one way that red supergiants shed material before exploding.

Once it had fled the star, that hot stuff cooled, condensed into dust and floated in front of Betelgeuse for several months. As the dust cleared, Betelgeuse appeared brighter again.

“It seems to us that what we saw with the ultraviolet is kind of the smoking gun,” Dupree says. “This material moved on out, condensed and formed this dark, dark dust cloud.”

Paul Hertz, director of NASA’s astrophysics division, shared the Hubble results in a NASA online town hall meeting on September 10 as if it were the final answer. “Mystery solved,” he said. “Not gonna supernova anytime soon.”

Cycles and spots

Maybe not — but that doesn’t mean dust explains the dimming.

In the July 1 Astrofisiese joernaalbriewe, Dharmawardena and colleagues published observations of Betelgeuse that ran counter to the dust explanation. Her team used the James Clerk Maxwell Telescope in Hawaii in January, February and March to look at Betelgeuse in submillimeter wavelengths of light. “If we think it’s a dust cloud, the submillimeter is the perfect wavelength to look at,” she says.

Dust should have made Betelgeuse look brighter in those wavelengths, as floating grains absorbed and reemitted starlight. But it didn’t. If anything, the star dimmed slightly. “Our first thought was that we’d done something wrong — everyone in the community expected it to be dust,” she says. But “the fact that it didn’t increase or stay constant in the submillimeter was pretty much a dead giveaway that it’s not dust.”

Infrared observations with the airborne SOFIA telescope should have found the glowing signature of dust too, if it existed. “It never showed up,” Guinan says. “I don’t think it’s dust.”

Instead, Guinan thinks the dimming may have been part of Betelgeuse’s natural convection cycle. The star’s outer atmosphere constantly pulsates and “breathes” in and out as enormous bubbles of hot plasma rise to the surface and sink down again. “It’s driven by the internal core of the star,” he says. “You have hot blobs rising up, they cool, they get more dense, they fall back.”

Multiple cycles syncing up could explain why the 2019 dimming was so extreme. Guinan and colleagues analyzed about 180 years of observations of Betelgeuse, dating back to astronomer John Herschel’s 1839 discovery that the star’s brightness varies. Guinan’s group found that, in addition to the roughly six-year and 400-day cycles, Betelgeuse might have a third, smaller cycle of about 187 days. It looks like all three cycles might have hit their brightness nadirs at the same time in late 2019, Guinan says.

Or maybe the darkness in the southern hemisphere that Montargès’ team saw with SPHERE was an enormous star spot, Dharmawardena offers. In the sun’s case, those dark splotches, called sunspots, mark the sites of magnetic activity on the surface. Betelgeuse is one of a handful of stars on which star spots have been directly seen.

But to cause Betelgeuse’s dimming, a star spot would have to be enormous. Typical star spots cover about 20 to 30 percent of a star’s surface, Dharmawardena says. This one would need to cover at least half, maybe up to 70 percent.

“That’s rare,” Dharmawardena admits. “But so is this kind of dimming.”

Pandemic disruptions

Analyses are still coming in. But just as Betelgeuse was returning to its normal brightness, the COVID-19 pandemic hit.

“We were hoping to have a lot more data,” Dharmawardena says.

A few observations came in right under the wire. The SOFIA observations were made on one of the last flights before the pandemic grounded the plane that carries the telescope. And Montargès took another look with SPHERE just days before its observatory shut down in mid-March. In mid-July 2020, astronomers announced that STEREO, a sun-watching spacecraft, had seen signs that the star Betelgeuse was beginning to dim yet again. HI/Stereo/NASA

But one of Montargès’ most hoped-for results may never come. Eager to solve the dust versus not-dust mystery, his plan was to combine two kinds of observations: making a 2-D picture of the whole star’s disk, like Dupree did with Hubble in the ’90s, but in longer wavelengths such as infrared or submillimeter, like Dharmawardena’s images from early 2020. That way, you could differentiate the dust from the star, he reasoned.

Only one observatory can do both at once: the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, or ALMA, in Chile. Montargès had planned to ask to observe Betelgeuse with ALMA in June and July, when the winter skies in the Southern Hemisphere are most free of turbulence. But ALMA closed in March and was still closed in September.

“When I realized ALMA will not get the time in June, I thought … we are never going to solve it,” he says. “We may never be completely certain, because of COVID.”

Any other star

Montargès and his colleagues have submitted their analysis of the SPHERE pictures from March for publication. Though he’s not yet willing to share the results, he thinks they could pull the two camps together.

Ultimately, if Betelgeuse did cough out a cloud of dust last year, it could teach us about the origins of life in the universe, Montargès says. If the dust camp is even partially right, Betelgeuse’s dimming may have been the first time humans have watched the seeds of life being launched into the cosmos.

In the meantime, he’s relieved to see his favorite star shining bright again. “I must admit that since [last] December, since this whole stuff started, every time I see it, I am like, phew, it’s still there,” he says.

People keep asking him if he would like ​Betelgeuse to go supernova so he can study it. “I would like another star to go supernova,” he says. “Antares, I don’t care about it it can explode anytime. But not Betelgeuse.”


Scientists figure out when red supergiant Betelgeuse will go supernova

The stellar explosion will be so bright it will be visible during the day for the best part of a year, researchers say.

Saturday 17 October 2020 15:21, UK

The red supergiant star Betelgeuse is smaller and much closer to Earth than previously believed, according to astronomers from the Australian National University, who have given a new data for when it will explode.

While it is normally one of the brightest stars in the sky, Betelgeuse appeared to be dimming in late 2019 - something which scientists thought could mean it was about to imminently explode.

New research suggests that the dimming events were actually due to a dust cloud obscuring the star from Earth and the star's natural pulsations, but also gives a timeframe for when it will go supernova.

Betelgeuse is one of the largest stars visible to the naked eye, usually the tenth-brightest star in the night sky, occupying the top left position in the constellation Orion.

It is called a red supergiant because the star is nearing the end of its life, swelling out as it burns through the elements in its core before soon - in an astronomical timeframe - exploding in a supernova.

This supernova won't be able to harm anyone on Earth, but it would be visible, even during the daytime, shining as bright as a half-full moon for roughly a year, according to scientists at the University of California.

But this event is unlikely to happen within our lifetimes, the Australian researchers suggest in their new paper, which is published in the Astrophysical Journal.

More from Science & Tech

Amazon and Google investigated over efforts to tackle fake reviews

Study identifies planets and star systems where alien life could be able to observe human activity on Earth

Squids in space! Hawaiian cephalopods to help keep astronauts healthy

COVID-19: Machine that can 'sniff out' coronavirus particles in the air goes on trial in North East

Children can report nude photos of themselves online via new tool

Dating app Bumble closes for a week to let staff tackle 'collective burnout'

Using sophisticated modelling to learn about the physics driving Betelgeuse's pulsations, the researchers effectively confirmed that sound waves inside of the star were causing it to pulsate.

Dr Meredith Joyce from the Australian National University said that the star was still burning helium in its core at the moment "which means it's nowhere near exploding".

"We could be looking at around 100,000 years before an explosion happens," she added.

Her co-author Dr Laszlo Molnar from the Konkoly Observatory in Budapest explained how the study also revealed the size of Betelgeuse and its distance from Earth.

"The actual physical size of Betelgeuse has been a bit of a mystery - earlier studies suggested it could be bigger than the orbit of Jupiter.

"Our results say Betelgeuse only extends out to two-thirds of that, with a radius 750 times the radius of the sun," Dr Molnar said.

"Once we had the physical size of the star, we were able to determine the distance from Earth. Our results show it's a mere 530 light years from us - 25% closer than previous thought."

Despite being so much closer, the eventual supernova still won't have a significant impact on Earth.

"It's still a really big deal when a supernova goes off. And this is our closest candidate. It gives us a rare opportunity to study what happens to stars like this before they explode," added Dr Joyce.


Scientists Think They Know What Caused Betelgeuse’s ‘Great Dimming’

Back in October of 2019, astronomers noticed something strange about the star that forms the “shoulder” of the constellation Orion, Betelgeuse. Beginning that month, the star began to dim. Between October 2019 and late February 2020, the star’s brightness dropped by a factor of three.

In the past, unusual brightening and dimming patterns in a star have led people to suspect the potential presence of Dyson sphere-deploying aliens, but that wasn’t thought to be in play here. Betelgeuse is a young star — less than 10 million years old — and it’s expected to go supernova within the next 100,000 years.

Betelgeuse is somewhere between 10-20x the mass of the Sun, but 900x its radius. If you dropped it in the solar system, its surface would extend past the asteroid belt. Red supergiants this large are intrinsically unstable, with surfaces that are only tenuously bound to the core of the star.

Stars like Betelgeuse can both flare and dim, but the speed of the dimming led some to theorize that the star might be on the verge of going supernova. At 550 to 720 light-years from us, such an event wouldn’t threaten Earth’s biosphere, although it would provide an incredible show. That theory was dashed, however, when Betelgeuse began to brighten again in late February 2020.

Several theories were proposed for what might be going on with the red giant, but the theory that’s winning the most support is a combination of two others. Before the dimming episodes began, evidence showed Betelgeuse had belched out a fair bit of gas. In late 2019, an unusual “cold” patch may have appeared on the southern hemisphere of the star. Cold, in this case, is a relative term. But the temperature difference was enough for the gas to cool and coalesce as (carbon) dust. Most of what astronomers call “dust” is more generally “carbon-based ash,” according to PBS.

The initial gas expulsion created the conditions for the dimming. When convection on the surface of the star formed a temporary cold patch, the gas cooled enough to form into a large cloud, shielding Betelgeuse from our field of view.

Unfortunately, Betelgeuse does not look as though it’s going to go supernova at any point in the near future. It’d be quite amazing if it did. A supernova from a star that large would likely be visible for weeks in the daytime and could put on a light show to rival some of the known supernovas in antiquity.

Betelgeuse is a fascinating star in many respects. It’s close enough to Earth to be observable and far enough away to pose no harm, even in a supernova. It’s a runaway star moving at roughly 30km/s, with a bow shock that stretches over four light-years. And with the aforementioned 100,000 years of life left, it presents an unparalleled opportunity for measuring how the largest stars behave at the end of their lives.

Feature image: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O’Gorman/P. Kervella, CC BY-SA 4.0


Betelgeuse: Nearby 'supernova' star's dimming explained

Red giant stars like Betelgeuse frequently undergo changes in brightness, but the drop to 40% of its normal value between October 2019 and April 2020 surprised astronomers.

Researchers now say this was caused by gigantic cool areas similar to the sunspots seen on our own parent star.

There had been speculation that Betelgeuse was about to go supernova.

But the star instead began to recover and by May 2020 it was back at its original brightness.

Betelgeuse, which is about 500 light-years from Earth, is reaching the end of its life. But it's not known precisely when it will explode it could take as long as hundreds of thousands of years or even a million years.

When the giant star does run out of fuel, however, it will first collapse and then rebound in a spectacular explosion. There is no risk to Earth, but Betelgeuse will brighten enormously for a few weeks or months.

It should be visible in daylight and could be as bright as the Moon during night time.

Because it takes about 500 years for the light to reach us, we would be viewing an event that had happened centuries in the past.

Various scenarios have been put forward to explain the recent changes in the brightness of the star.

Astronomers have previously considered that dust produced by the star was obscuring it, causing the steep decline in brightness.

Red giants exhibit a behaviour known as pulsation, caused by changes in the area and temperature of the star's surface layers. Pulsations can eject the outer layers of the star with relative ease.

The released gas cools down and develops into compounds that astronomers call dust.

To test the dust idea, the astronomers used the Atacama Pathfinder Experiment (APEX) in Chile and the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) on Mauna Kea in Hawaii. These telescopes measure electromagnetic radiation in the submillimetre wave spectral range. The wavelength of this radiation is a thousand times greater than that of visible light.

This part of the electromagnetic spectrum is particularly good for observing the distribution of cosmic dust.

"What surprised us was that Betelgeuse turned 20% darker even in the submillimetre wave range," said co-author Steve Mairs from the East Asian Observatory in Taiwan, which operates the JCMT.

According to the study, which was led by Thavisha Dharmawardena from the Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg, Germany, the result isn't compatible with the presence of dust.

Instead, the astronomers say, temperature variations in the photosphere - the luminous surface of the star - most likely caused the brightness to drop.

"Corresponding high-resolution images of Betelgeuse from December 2019 show areas of varying brightness. Together with our result, this is a clear indication of huge star spots covering between 50% and 70% of the visible surface and having a lower temperature than the brighter photosphere," said co-author Peter Scicluna from the European Southern Observatory (Eso).

"For comparison, a typical sunspot is the size of the Earth. The Betelgeuse star spot would be a hundred times larger than the Sun. The sudden fading of Betelgeuse does not mean it is going supernova. It is a supergiant star growing a super-sized star spot." said co-author Prof Albert Zijlstra from The University of Manchester, UK.

Compared with our Sun, Betelgeuse is about 20 times more massive and roughly 1,000 times larger. If placed in the centre of the Solar System, it would almost reach the orbit of Jupiter.


Popular in Technology

The constellation of Orion the Hunter is one of the most dependable sights in the night sky. Even in the most light-polluted cities, the outline is readily visible. Orion has always looked a little cocky to me: the three stars of his belt cut an angled line, suggesting a hip thrust out to one side, while the bright stars that bejewel the corners of his shoulders and tunic make him look like he kon be drawing his bow, which is what some mythological traditions say he’s doing—or he could be standing with his hands on hips, demanding to speak to the manager.

However, recent observations reveal that Orion may not be so stalwart after all: Betelgeuse, the bright star whose ruby-tinted glow marks Orion’s shoulder, is getting dimmer. This “fainting” (yes, cue your mental image of a giant star swooning on an equally large chaise longue) has some people speculating that we might be witnessing the final days before Betelgeuse burns out in a spectacular stellar death explosion, known as a supernova. Over the past few months, Betelgeuse has plunged in rank from being the 12 th brightest star in the sky to being closer to the 20 th , and astronomers all over the world are keenly watching to see what happens next.

Betelgeuse is a what’s known as a red supergiant, a gargantuan star with about 20 times the mass of the sun. Betelgeuse’s outer layers have swollen so much that if it were plopped down in our solar system in place of the sun, it would fill the space all the way out to Jupiter, swallowing up Mercury, Venus, Earth, and Mars. Massive stars like Betelgeuse are known to “live fast, die young”: At a mere 8 million years young, Betelgeuse is nearing the end of its days. (For comparison, our sun is a bit under 5 billion years old and hasn’t even reached midlife yet.) While supernovae happen all over the universe, it’s a rare treat to have one so close, and even better that at roughly 600 lightyears away, Betelgeuse is far enough that we’ll get to see the fireworks without also being zapped by high energy radiation from them. Betelgeuse’s distance also means that, whatever happens, we are currently observing its pastthe dimming starlight we are seeing now on Earth has been traveling towards us for several hundred years. For all we know, Betelgeuse may have already exploded, but if it has, the light of its supernova hasn’t reached us yet. If Betelgeuse has already exploded and the light from the explosion arrives here (for example) tomorrow, then we’ll see the supernova tomorrow—but if Betelgeuse explodes tomorrow, Betelgeuse-time, Earth won’t see it for another 600 or so years.

Betelgeuse’s fainting is an exciting chance for naked-eye stargazers to see stellar evolution in action: If you go out and find the constellation of Orion, Betelgeuse is noticeably dimmer than before. The fact that Betelgeuse is ordinarily bright means that people have been studying it for a long time, and we rarely get such a detailed glimpse of what happens when stars die, let alone a star we know well. Betelgeuse is one of the only stars besides the sun whose surface has been imaged, revealing a face mottled by bright hot spots. Betelgeuse’s end, like that of all stars, will come as the result of a fuel crisis: Stars create energy via nuclear fusion, but over time run out of fresh fuel to fuse. In Betelgeuse’s case, it’s reached a stage where its puffed-up outer layers are unstable. Like a boiling pot left unattended, their churning dredges heavier elements from deep within the star, flecks of burnt stellar stew rising to the top.

Part of what has captured people’s imaginations about Betelgeuse isn’t just the possible supernova light show—it’s that it is very rare to see the night sky change in such a clear, easily observable way. The stars tempt us into thinking that they are static—many things in space change over timescales so cosmically long, no human can hope to see them. The idea that the stars were “fixed” has been around a long time, and throughout history, it’s even been considered sacrilege to say otherwise.

But while Betelgeuse’s recent behavior has attracted special attention, it’s actually changing all the time. Betelgeuse’s atmosphere pulses at multiple frequencies, making the star change in brightness over periods of hundreds of days to years. While Betelgeuse may mark Orion’s shoulder, its pulsing could just as easily be thought of as Orion’s heart, a blood-red giant beating in our night sky. But it hasn’t always been there, either. Betelgeuse was born around the time when the last common ancestors of humans and chimpanzees lived, so while it has evolved alongside humans as a species, no dinosaur ever saw its light.

Betelgeuse’s recent changes are a reminder that the universe is a dynamic place, both variable and transient: Every night, across the sky, stars are changing in brightness while planets whirl around them, comets and asteroids are whizzing through the solar system, and distant stars die in huge explosions, scattering stardust that will eventually become a new generation of stars. Modern telescopes, like the upcoming Vera Rubin Observatory, survey the sky over and over, collecting images to create cosmic movies that will reveal our changing sky like never before.

It’s unclear whether Betelgeuse is beginning its death rattle or just having a particularly big swing in its already variable brightness. If it does go supernova, it will be nearly as bright in the sky as the full moon and will glow for months before its embers fade. If you are in a dark enough place on Earth during that time, it might even be possible to see your shadow cast by its last light. This spectacular show would come with a cost, however. While the leftover supernova remnant would still be visible to telescopes, its glowing filaments gracing Orion’s shoulder like a corsage, humanity would lose the ability to see it with our bare eyes. Perhaps then, instead of wishing for its demise, we can all look to Betelgeuse to live on and remind us that in this universe, change and impermanence are the only constants.

Future Tense is a partnership of Slate, New America, and Arizona State University that examines emerging technologies, public policy, and society.