Nieuw onderzoek onthult waarom de ster begin dit jaar opeens aanzienlijk minder helder werd én wijst uit dat de helderheid opnieuw aan het afnemen is.

Het is één van de helderste sterren aan de hemel: de rode reus Betelgeuze. Maar in oktober vorig jaar begon de helderheid van de ster opeens af te nemen. En in februari 2020 was de ster maar liefst tweederde minder helder dan normaal en konden aardbewoners zodoende zelfs met het blote oog zien dat er iets gaande was op de rode superreus. Maar wat? Onderzoekers wisten het in eerste instantie ook niet goed. Maar nu is het mysterie opgelost. Waarnemingen van ruimtetelescoop Hubble wijzen uit dat de afname in helderheid te herleiden is naar een dramatische uitbarsting op de ster.

Stof
Betelgeuze stootte een enorme hoeveelheid warm materiaal de ruimte in, zo blijkt. “Met Hubble zien we dat materiaal terwijl het het zichtbare oppervlak van de ster verlaat en door de atmosfeer heen beweegt,” vertelt onderzoeker Andrea Dupree. Zodra het de koudere buitenste lagen van die atmosfeer bereikte, koelde het materiaal af en vormde het een stofwolk. En die wolk was zo omvangrijk dat deze een groot deel van het licht van Betelgeuze tegenhield, waardoor het vanaf de aarde gezien leek alsof de ster opeens veel minder helder werd.


Hoe de uitbarsting precies is ontstaan, is onduidelijk. Maar waarschijnlijk is het een samenloop van omstandigheden geweest. Betelgeuze kent van nature een 420 dagen tellende cyclus waarin deze opzwelt en weer inkrimpt en respectievelijk helderder en minder helderder wordt. Het opzwellen van het warme materiaal dat later, op grotere afstand van de ster, uitgroeide tot een stofwolk viel samen met het opzwellen van de ster. En het opzwellen van de ster zou het warme materiaal dat duwtje in de rug hebben gegeven dat het nodig had om door de atmosfeer heen te dringen en voldoende af te koelen om een stofwolk te vormen.

Op de twee tekeningen links zie je wat Hubble in ultraviolet licht zag: warm materiaal dat zich van de zon weghaast. Op de derde en vierde afbeelding zie je hoe het materiaal op enige afstand van de ster stof vormt en tot een kwart van het licht van Betelgeuze tegenhoudt. Omdat Betelgeuze zo’n 725 lichtjaar van ons verwijderd is, zien we de ster nu zoals deze er rond het jaar 1300 uitzag. Dus de uitbarsting die leidde tot de afname in helderheid vond eigenlijk in de middeleeuwen plaats. Afbeelding: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI).

Weer minder helder
Nadat de helderheid van Betelgeuze tussen oktober en februari sterk afnam, begon de ster daarna weer helderder te worden. En in april 2020 was de helderheid weer als vanouds. Maar recente waarnemingen wijzen uit dat de helderheid van Betelgeuze inmiddels opnieuw afneemt. En daarmee staan onderzoekers opnieuw voor een raadsel. “Betelgeuze kent normaliter een cyclus van 420 dagen en aangezien het voorgaande helderheidsminimum in februari 2020 plaatsvond, komt deze nieuwe afname in helderheid meer dan een jaar te vroeg,” aldus Dupree. Reden genoeg voor astronomen om de rode superreus ook de komende tijd goed in de gaten te houden.

Betelgeuze is een zogenoemde rode superreus. Een zeer heldere ster, die in rap tempo zijn brandstof opmaakt. Zonder die brandstof – oftewel bron van energie – kan de ster niet meer opboksen tegen de zwaartekracht en stroomt een deel van de eigen massa richting de kern. Die kern wordt zwaarder en zwaarder en is uiteindelijk gedoemd om ineen te storten. Het resultaat is een gigantische explosie, een supernova, die in het geval van Betelgeuze naar verwachting zelfs op klaarlichte dag vanaf de aarde te bewonderen is. Afgaand op wat we van Betelgeuze weten, verwachten onderzoekers dat die explosie binnen zo’n 100.000 jaar gaat plaatsvinden. Dat betekent dat het nog tienduizenden jaren kan duren, maar het kan ook zomaar binnenkort gaan gebeuren. Toen de helderheid van Betelgeuze eind vorig jaar flink terugliep, dachten sommigen dat het een voorbode was van een supernova-explosie. Wetenschappers waren niet overtuigd en nu de afname in helderheid op een alternatieve manier verklaard is, lijkt die spannende hypothese inderdaad van tafel te kunnen. Alhoewel.. “Niemand weet hoe een ster zich in de weken voor deze explodeert, gedraagt,” benadrukt Dupree. “En sommigen voorspelden inderdaad dat Betelgeuze een supernova ging worden. De kans is echter groot dat deze niet tijdens onze levens gaat ontploffen. Maar..wie weet?”

Vaststaat is dat wat er op Betelgeuze is gebeurd, vrij bijzonder is voor de ster. “We weten dat andere superheldere sterren materiaal verliezen en dat dat materiaal snel omgezet wordt in stof, waarna de sterren minder helder lijken,” vertelt Dupree. “Maar in de afgelopen anderhalve eeuw hebben we dat op Betelgeuze niet zien gebeuren. Het is heel uniek.”