Onderschrift: Het oppervlak van Betelgeuze in nabij-infrarood met een golflengte van 1,64 micron, verkregen met de IOTA-interferometer (Arizona). Credit: Copyright 2010 Haubois / Perrin (LESIA, Observatoire de Paris)
Een internationaal team van astronomen heeft een ongekend beeld verkregen van het oppervlak van de rode superreus Betelgeuze, in het sterrenbeeld Orion. De afbeelding toont de aanwezigheid van twee gigantische heldere vlekken, die een groot deel van het oppervlak beslaan. Hun grootte is gelijk aan de afstand tussen de aarde en de zon. Deze waarneming geeft de eerste sterke en directe indicatie van de aanwezigheid van het convectiefenomeen, transport van warmte door bewegende materie, in een andere ster dan de zon. Dit resultaat geeft een beter begrip van de structuur en evolutie van superreuzen.
Betelgeuze is een rode superreus in het sterrenbeeld Orion en verschilt nogal van onze zon. Ten eerste is het een enorme ster. Als het het centrum van ons zonnestelsel was, zou het zich uitstrekken tot de baan van Jupiter. Hij is 600 keer groter dan onze zon en straalt ongeveer 100.000 keer meer energie uit. Bovendien, met een leeftijd van slechts een paar miljoen jaar, nadert de Betelgeuse-ster al het einde van zijn leven en is hij al snel gedoemd te exploderen als een supernova. Als dat zo is, moet de supernova gemakkelijk vanaf de aarde te zien zijn, zelfs op klaarlichte dag.
Maar we weten nu dat Betelgeuze enkele overeenkomsten heeft met de zon, omdat het ook zonnevlekken heeft. Het oppervlak heeft heldere en donkere vlekken, dit zijn eigenlijk gebieden die hete en koude plekken op de ster zijn. De vlekken verschijnen als gevolg van convectie, d.w.z. het transport van warmte door materiestromen. Dit fenomeen wordt elke dag waargenomen in kokend water. Op het oppervlak van de zon zijn deze plekken vrij bekend en zichtbaar. Dit is echter helemaal niet het geval voor andere sterren en met name superreuzen. De omvang, fysieke kenmerken en levensduur van deze dynamische structuren blijven onbekend.
Betelgeuze is een goed doelwit voor interferometrie omdat het door zijn grootte en helderheid gemakkelijker te observeren is. Met behulp van de drie telescopen van de Infrared Optical Telescope Array (IOTA) -interferometer op Mount Hopkins in Arizona (sinds verwijderd) en de Paris Observatory (LESIA) konden de astronomen een groot aantal uiterst nauwkeurige metingen uitvoeren. Deze maakten het mogelijk om een beeld van het steroppervlak te reconstrueren dankzij twee algoritmen en computerprogramma's.
Twee verschillende algoritmen gaven hetzelfde beeld. De ene is gemaakt door Eric Thiebaut van het Astronomical Research Centre of Lyon (CRAL) en de andere is ontwikkeld door Laurent Mugnier en Serge Meimon van ONERA. Het uiteindelijke beeld onthult het sterrenoppervlak met ongekende, nooit eerder vertoonde details. Naast het midden van de ster verschijnen duidelijk twee lichtpuntjes.
De analyse van de helderheid van de vlekken laat een variatie zien van 500 graden vergeleken met de gemiddelde temperatuur van de ster (3.600 Kelvin). De grootste van de twee structuren heeft een dimensie-equivalent
tot het kwart van de sterdiameter (of anderhalf van de afstand aarde-zon). Dit markeert een duidelijk verschil met de zon, waar de convectiecellen veel fijner zijn en nauwelijks 1 / 20e van de zonnestraal (een paar aardstralen) bereiken. Deze kenmerken zijn verenigbaar met het idee van door convectie geproduceerde lichtvlekken. Deze resultaten vormen een eerste sterke en directe indicatie van de aanwezigheid van convectie op het oppervlak van een andere ster dan de zon.
Convectie kan een belangrijke rol spelen bij de verklaring van het fenomeen massaverlies en bij de gigantische gaspluim die uit Betelgeuse wordt verdreven. Deze laatste is ontdekt door een team onder leiding van Pierre Kervella van de Paris Observatory (lees ons artikel over deze ontdekking). Convectiecellen staan mogelijk aan de oorsprong van de uitstoot van heet gas.
De astronomen zeggen dat deze nieuwe ontdekking nieuwe inzichten geeft in superreuzen en een nieuw onderzoeksveld opent.
Bronnen: Abstract: arXiv, Paper: "Imaging the spotty surface of Betelgeuse in the H band", 2009, A&A, 508, 923 ″. Observatorium van Parijs
