Betelguese är den röda stjärnan i den övre högra delen av bilden. Kredit:Hubble European Space Agency
Varje årstid har sina karakteristiska stjärnkonstellationer på natthimlen. Orion - en av de mest igenkännliga - är tydligt synlig på skarpa, klara vinternätter på norra halvklotet. Stjärnbilden är lätt att upptäcka även i ljusförorenade städer, med sina ljusa stjärnor som representerar en persons form.
Betelgeuse, markerar Orions övre vänstra axel, är ofta dess ljusaste stjärna. Röd till färgen, denna stjärna är vanligtvis den 12:e ljusaste på hela himlen. Men den har nyligen sjunkit dramatiskt till den lägsta nivån någonsin med den 21:a ljusaste stjärnan på himlen. Som ett resultat, många har börjat spekulera i om det kan vara på väg att explodera. Men kunde det? Och hur skulle det se ut?
Betelgeuse är vad astronomer kallar en röd superjätte, upp till 20 gånger mer massiv än vår sol. Röda superjättestjärnor har närmat sig slutet av sin livstid och har expanderat avsevärt. Betelgeuse har en radie på cirka 900 gånger vår sols radie. Om solen var denna storlek, dess yta skulle nästan nå Jupiter.
Betelgeuse, som är 640 ljusår bort, är den enda stjärnan förutom vår egen vars yta vi direkt kan avbilda i detalj. Lyckligtvis, som kan hjälpa oss att förstå varför den varierar så mycket i ljusstyrka. I denna storlek, stjärnor transporterar sin energi eller värme som genereras i deras kärna till ytan via konvektion - en transportmetod vi upplever när vi kokar ägg. När vattnet kokar, den rör sig uppåt medan kallt vatten rör sig ner för att värmas upp. Dessa stigande och fallande strömmar är kända som konvektionsceller.
Orion ses i Nottingham kl. 22.00, 15 januari, 2019. Kredit:Daniel Brown
Var och en av dessa celler är bara några centimeter i diameter i det här exemplet, men i Betelgeuse är de gigantiska och rör sig mycket långsammare medan de interagerar med stjärnans betydande magnetfält. Eftersom värmen på stjärnans yta bestämmer dess ljusstyrka, Betelgeuse visar en ganska stor variation av mörkare och ljusare fläckar på sin yta. När stjärnan bubblar och roterar, vi kommer att se en långsamt varierande ljusstyrka, som vi gör nu.
En annan intressant egenskap är att ytan på Betelgeuse är ganska cool, därav dess röda färg. Eftersom den har en enorm radie, den har också ett minskat gravitationsgrepp på dess yttre ytor. Det betyder att den förlorar en del av sitt material – och skapar dammiga moln i sin omgivning som kan orsaka nedtoning när de rör sig framför stjärnan.
Du kan själv övervaka Betelgeuses förändring i ljusstyrka med bara dina ögon och inga teleskop alls. På norra halvklotet, Orion kan observeras under första halvan av natten långt in i februari. Jämför Betelgeuse med andra stjärnor med olika ljusstyrka för att avgöra hur ljus det är. Pollux i Gemini har för närvarande liknande ljusstyrka och Bellatrix i Orion är lite svagare. Bilden nedan ger flera andra stjärnor i och runt Orion som kan användas för jämförelse.
Betelgueses yta. Kredit:Xavier Haubois (Observatoire de Paris) et al/NASA
Överhängande supernova?
När du tittar på den här stjärnan kanske du undrar om den här superjätten är på väg att bli supernova (en stjärnexplosion) och avsluta sitt liv i en spektakulär ljusshow. Verkligen, denna stjärna är den närmast kända kandidaten att snart gå till supernova i astronomiska tidsskalor - när som helst inom de närmaste 100, 000 år.
Men denna nuvarande kraftiga nedtoning är inte nödvändigtvis ett tecken på dess förestående död. Det är för att, i detta skede, vi vet inte tillräckligt om hur en stjärnas ljusstyrka utvecklas före en sådan händelse. Som sagt, detta gör Betelgeuse ganska intressant för astronomer.
Om det inträffade, det skulle bli den ljusaste supernova som någonsin observerats. Inom några dagar, det skulle bli lika ljust som fullmånen, vara synlig under dagtid och vara tillräckligt ljus på natten för att kasta skuggor på jorden.
Betelgeuse skulle sedan starta en fas av final, snabb nedbländning och återigen nå sin nuvarande ljusstyrka efter möjligen tre år. Efter sex år, det skulle vara för svagt att se med blotta ögat. Detta skulle för alltid förändra Orions visuella utseende och vi kan behöva tänka på ett annat objekt som den återstående konstellationen kan representera.
Himlen ovanför Nottingham, visar ljusstyrka för stjärnor från 0,1 till 2,0 magnituder. Kredit:Daniel Brown
Det finns många fantastiska stjärnor där ute som visar fantastisk variation som kan vara mycket mer imponerande än Betelgeuses, men de är inte lika lätta att upptäcka. Ett exempel är den variabla stjärnan Mira som varierar sin ljusstyrka med en faktor på 630, jämfört med bara tre gånger för Betelgeuse. Men Mira ligger i den ganska svårupptäckta konstellationen Cetus (valen) nedanför Fiskarna (fiskarna) och lyser aldrig så starkt som Betelgeuse.
Så Betelgeuse är en enkel utgångspunkt för att själv utforska underverken i vårt universum. Och som du gör, reflektera över det faktum att människor har gjort exakt samma sak i urminnes tider – det finns, faktiskt, bevis på att aboriginska australiensare tittade på stjärnor och upptäckte deras variation för många tusen år sedan.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.