Die wilde Oberfläche von Beteigeuze erscheint unseren Teleskopen rätselhaft: ScienceAlert

Der sterbende Stern Beteigeuze hat etwas Seltsames.

Ja, da war die ganze Sache mit dem Niesen. Dies ist vorerst weitgehend geklärt. Doch vor der großen Verdunkelungskatastrophe im Jahr 2019 entdeckten Wissenschaftler etwas noch Seltsameres an dem Riesenstern. Radiomessungen seines wechselnden Lichts deuten darauf hin, dass es sich schnell drehte 5 Kilometer (3,1 Meilen) pro Sekunde.

Das große Problem dabei ist, dass Beteigeuze-Sterne theoretisch eine maximale Rotationsgeschwindigkeit haben sollten, die mindestens doppelt so niedrig ist. Astronomen fragen sich also: Was bringt das?

Nun, neuen Forschungen zufolge könnte es sich hierbei um alte und trügerische Kritzeleien gehandelt haben. Ein Team unter der Leitung des Astrophysikers Jing-Ze Ma vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Deutschland fand heraus, dass die kochende Oberfläche von Beteigeuze so unruhig sein kann, dass sie die Illusion einer schnellen Rotation erzeugt.

Die Rotation von Sternen wird durch sorgfältige Analyse der Lichtunterschiede von gegenüberliegenden Seiten des Sterns gemessen. Licht von der Seite des Sterns, die sich auf die Sicht (das sind wir) zubewegt, erhält einen kleinen Stoß, der es zum blauen Ende des Spektrums hin drückt, während Licht von der Seite, die sich von uns wegbewegt, sich zum roten Ende hin ausdehnt.

Wissenschaftler können die Amplitude dieser Blau-Rot-Verschiebung messen, um festzustellen, wie schnell sich der Stern dreht. Naja, jedenfalls ein typischer ruhiger Star. Das Problem ist, dass Beteigeuze nicht still ist. Es befindet sich im roten Superriesenstadium seines Lebens; Ihm ging der Kernbrennstoff aus und er schwoll zu enormer Größe an, wobei die Oberfläche konvektiv siedete.

Aus heißen Materialien steigen Blasen auf, kühlen ab und fallen dann zu Boden. Dies geschieht auch in der Sonne, mit Konvektionszellen von der Größe von Texas, aber der Prozess ist in Beteigeuze noch heftiger, wo Konvektionszellen so groß sein können wie die Erdumlaufbahn um die Sonne (Zwillings Achselhöhle ist groß genug dafür). Es erstreckt sich bis zur Umlaufbahn des Jupiter).

Ma und seine Kollegen wollten wissen, ob diese Konvektion eine alternative Erklärung für das liefern könnte, was wir zuvor in Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) als ultraschnelle Rotation interpretiert hatten, und wandten sich daher 3D-Simulationen zu.

Sie schufen Modelle von Roten Riesensternen wie Beteigeuze, die durch Riesenkonvektion gesteuert werden es ist nicht Alternativ werden die Ergebnisse dann als zusammengesetzte ALMA-Beobachtungen verarbeitet.

Ihre Simulationen zeigten, dass auf einer Seite des Roten Riesen riesige Konvektionszellen aufsteigen, während auf der anderen Seite eine andere Gruppe zusammenbricht und nach innen fällt. ALMA ist nicht in der Lage, diese Zellen als Konvektionszellen zu identifizieren; Stattdessen können die Daten des Teleskops einer Rotation sehr ähnlich sehen.

Tatsächlich zeigten die Forscher, dass in 90 % der Simulationen die mit ALMA gemachten Beobachtungen scheinbar mit einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde rotieren.

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Dies ist kein starker Beweis dafür, dass Beteigeuze nicht sehr schnell rotiert, obwohl es zeigt, dass wir auf der Grundlage der uns derzeit vorliegenden Daten keine Schlussfolgerung ziehen können. Es wurden jedoch weitere hochauflösende Beobachtungen gemacht, die verarbeitet und analysiert werden. Diese sollten uns weitere Hinweise darauf geben, was der Stern tut.

In jedem Fall werden die Ergebnisse interessant sein. Wenn sich Beteigeuze wie ein verwirrter Wirbel dreht, könnte das bedeuten, dass der massereiche Rote Riese an Rotation gewonnen hat, indem er einen kleineren Begleitstern verschlungen hat. Wenn es ruhiger rotiert hätte, hätten wir vielleicht gelernt, bei der Interpretation der Daten, die wir über instabile Sterne sammeln, vorsichtiger vorzugehen.

„Es gibt vieles, was wir über kochende Riesensterne wie Beteigeuze immer noch nicht verstehen.“ sagt der Astronom Andrea Chiavasa Das französische Nationale Zentrum für wissenschaftliche Forschung.

„Wie funktioniert es wirklich? Wie verliert es Masse? Welche Partikel können sich in seinen Ausflüssen bilden? Warum ist Beteigeuze plötzlich weniger hell? Wir arbeiten hart daran, unsere Computersimulationen immer besser zu machen, aber wir brauchen wirklich die erstaunlichen Daten von.“ Teleskope wie ALMA“

Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Astrophysikalische Tagebuchbriefe.