Den här illustrationen visar förändringar i ljusstyrkan hos den röda superjättestjärnan Betelgeuse, efter det titaniska massutkastet av en stor del av dess synliga yta. Det läckande materialet svalnade och bildade ett moln av damm som tillfälligt fick stjärnan att se mörkare ut sett från jorden. Denna oöverträffade stjärnkonvulsion störde monsterstjärnans 400 dagar långa svängningsperiod som astronomer hade mätt i mer än 200 år. Interiören kanske nu jigglar som en tallrik med gelatindessert. Kredit:NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI)
Genom att analysera data från NASA:s rymdteleskop Hubble och flera andra observatorier har astronomer kommit fram till att den klarröda superjätten Betelgeuse bokstavligen sprängde sin topp 2019, förlorade en betydande del av sin synliga yta och producerade en gigantisk ytmassutstötning (SME). Detta är något som aldrig tidigare sett i en normal stjärnas beteende.
Solen blåser rutinmässigt bort delar av sin tunna yttre atmosfär, corona, i en händelse som kallas Coronal Mass Ejection (CME). Men Betelgeuse SME sprängde bort 400 miljarder gånger så mycket massa som en typisk CME.
Monsterstjärnan återhämtar sig fortfarande långsamt från denna katastrofala omvälvning. "Betelgeuse fortsätter att göra några mycket ovanliga saker just nu; interiören studsar på något sätt", säger Andrea Dupree från Center for Astrophysics | Harvard &Smithsonian.
Dessa nya observationer ger ledtrådar om hur röda stjärnor förlorar massa sent i livet när deras kärnfusionsugnar brinner ut, innan de exploderar som supernovor. Mängden massförlust påverkar avsevärt deras öde. Men Betelgeuses förvånansvärt petulerande beteende är inget bevis på att stjärnan är på väg att sprängas när som helst snart. Så massförlusthändelsen är inte nödvändigtvis signalen om en förestående explosion.
Dupree drar nu ihop alla pusselbitar av stjärnans petulerande beteende före, efter och under utbrottet till en sammanhängande berättelse om en aldrig tidigare skådad titankramper hos en åldrande stjärna.
Detta inkluderar nya spektroskopiska och avbildningsdata från STELLA robotobservatoriet, Fred L. Whipple Observatorys Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES), NASA:s Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO-A), NASA:s Hubble Space Telescope och American Association of Variable Star Observers (AAVSO). Dupree betonar att Hubble-data var avgörande för att hjälpa till att reda ut mysteriet.
"Vi har aldrig tidigare sett ett enormt massutkast av ytan på en stjärna", säger hon. "Vi står kvar med något på gång som vi inte helt förstår. Det är ett helt nytt fenomen som vi kan observera direkt och lösa ytdetaljer med Hubble. Vi tittar på stjärnutvecklingen i realtid."
Det titaniska utbrottet 2019 orsakades möjligen av en konvektiv plym, mer än en miljon miles i diameter, som bubblade upp från djupt inuti stjärnan. Det producerade stötar och pulseringar som sprängde bort biten av fotosfären och lämnade stjärnan med en stor sval yta under dammmolnet som producerades av den kylande delen av fotosfären. Betelgeuse kämpar nu för att återhämta sig från denna skada.
Den brutna delen av fotosfären vägde ungefär flera gånger så mycket som vår måne och skyndade iväg ut i rymden och svalnade för att bilda ett dammmoln som blockerade ljuset från stjärnan som sett av jordobservatörer. Nedbländningen, som började i slutet av 2019 och varade i några månader, var lätt att märka även av bakgårdsobservatörer som såg stjärnan ändra ljusstyrka. En av de ljusaste stjärnorna på himlen, Betelgeuse är lätt att hitta i den högra axeln av stjärnbilden Orion.
Ännu mer fantastiskt, superjättens 400-dagars pulsationsfrekvens är nu borta, kanske åtminstone tillfälligt. I nästan 200 år har astronomer mätt denna rytm som uppenbar i förändringar i Betelgeuses ljusstyrkavariationer och ytrörelser. Dess avbrott vittnar om utblåsningens grymhet.
Stjärnans inre konvektionsceller, som driver den vanliga pulseringen, kan skvalpa runt som ett obalanserat tvättmaskinsbadkar, föreslår Dupree. TRES och Hubble-spektra antyder att de yttre lagren kan vara tillbaka till det normala, men ytan studsar fortfarande som en tallrik med gelatindessert när fotosfären återuppbyggs av sig själv.
Även om solen har koronala massutstötningar som blåser bort små bitar av den yttre atmosfären, har astronomer aldrig sett en så stor del av en stjärnas synliga yta sprängas ut i rymden. Därför kan ytmassutstötningar och koronala massutkastningar vara olika händelser.
Betelgeuse är nu så enorm nu att om den ersatte solen i mitten av vårt solsystem, skulle dess yttre yta sträcka sig förbi Jupiters omloppsbana. Dupree använde Hubble för att lösa heta fläckar på stjärnans yta 1996. Detta var den första direkta bilden av en annan stjärna än solen.
NASA:s rymdteleskop Webb kan kanske upptäcka det utstötta materialet i infrarött ljus när det fortsätter att röra sig bort från stjärnan. + Utforska vidare
