Betelgeuze, de rode superreus op de schouder van het sterrenbeeld Orion, heeft vreemde kuren. Zit er een uniek spektakel aan te komen?
Openingsbeeld: Samengesteld beeld van Betelgeuze © ESO / Davide De Martin
Ook als je nog nooit van Betelgeuze hebt gehoord, heb je hem vast al wel gezien. De rode superreus is een van de vertrouwdste gezichten aan het firmament. Hij zit als een glimmende rossige stip op de schouder van het sterrenbeeld Orion. Je kon de ster sowieso al moeilijk missen, en sinds enkele jaren springt ze nog meer in het oog.
Door verschuivingen in de helderheid die we nog niet goed kunnen verklaren onderging Betelgeuze radicale veranderingen: in de voorbije paar weken scheen de ster 50 procent helderder dan gewoonlijk. Daarmee trok ze de aandacht van zowel amateurs als professionele astronomen. Zij hopen een historisch hemelspektakel te zullen zien. Betelgeuze is immers gedoemd te eindigen in een explosieve supernova. En vanaf de aarde, die slechts 650 lichtjaar van de ster af staat, zullen wij op de eerste rij zitten om haar zwanenzang te aanschouwen.
Maar wanneer kunnen we die verwachten? Is de plotse opflakkering een voorbode van een explosie? En hoe zou zo’n nabije supernova eruitzien?
Dagenlang spektakel
Hoewel astronomen er vurig op hopen, is de kans bijzonder klein dat iemand die vandaag op aarde rondloopt vuurwerk van Betelgeuze te zien krijgt. Op basis van de helderheid, kleur, afmetingen en geschatte ouderdom van de ster geloven wetenschappers dat de ster nog niet meteen aan haar einde komt.
Betelgeuze zit nog vroeg in het supernovaproces. Via kernfusie wordt helium in koolstof omgezet, en vervolgens in zuurstof, silicium en uiteindelijk ijzer. Op dat punt kan de kern geen energie meer putten uit fusies, waarna de ster het onder haar eigen gewicht begeeft en uiteenspat.
‘De hemel zou na de ontploffing drastisch anders gaan uitzien – iedereen zou het erover hebben’
‘We weten dat Betelgeuze binnenkort zal exploderen’, zegt astrofysicus Jared Goldberg van het Flatiron Institute in New York. ‘Maar ‘binnenkort’ is ruim te situeren: wellicht ergens tussen tienduizend en honderdduizend jaar. Ik wil er mijn carrière niet op verwedden dat Betelgeuze nu op ontploffen staat.’
Maar wanneer het eenmaal zo ver is, wordt het een zicht om niet te vergeten. De eerste voortekenen van de supernova zijn subtiel maar onmiskenbaar: terwijl de ster instort vloeit een stroom van spookachtige neutrinodeeltjes over de aarde heen – het zal geen enkele detector ontgaan. Kort daarna – wanneer uit de dense en uitzettende puinwolk rond de ster hoogenergetische protonen schieten – kan het echte vuurwerk beginnen.
‘Op een week tijd wordt Betelgeuze zeer helder – tien- tot honderdduizend keer feller dan normaal’, zegt Goldberg. Afhankelijk van hoe krachtig de explosie is, kan de supernovarest tot half zo helder worden als de volle maan. Je zou de ster overdag zien, en het spektakel zou minstens een paar dagen aanhouden.
Voor astronomen zouden de explosie en de nasleep unieke observaties opleveren, met verrassende ontdekkingen. Ook mooi meegenomen: Betelgeuze bevindt zich net ver genoeg opdat wij op aarde geen schadelijke gevolgen zouden ondervinden. ‘De hemel zou er in die periode wel drastisch anders gaan uitzien – iedereen zou het erover hebben’, zegt astronoom Bryan Penprase (Soka University).
In het verleden werden supernova’s gezien als onheilsbrengers, vervolgt Penprase. In het huidige klimaat, met fake news en heel wat wantrouwen tegenover de wetenschap, zou de neergang van Betelgeuze onrust kunnen creëren. ‘Ik zou wel wat speculaties en alarmerende berichten verwachten’, zegt Penprase. ‘Anderzijds: misschien zou de gemiddelde mens wat meer interesse gaan tonen in astronomie.’
Kosmische wasmachine
De vreemde kuren van Betelgeuze hoeven niet met een knal te eindigen om te intrigeren. Zijn curieuze geschommel tussen dimmen en opflakkeren blijft een sterk staaltje fysica, vindt Goldberg. ‘Dat sterren pulseren op een menselijke tijdschaal vind ik echt gaaf.’
Millennia geleden al namen verschillende culturen – van aboriginals in Australië tot de oude Grieken – de helderheidscyclus van Betelgeuze waar
Astronomen weten al lang dat Betelgeuze met regelmatige periodes helder wordt en weer afzwakt. Millennia geleden al namen verschillende culturen – van aboriginals in Australië tot de oude Grieken – die cyclus bewust waar. In de moderne tijd houdt die cyclus ongeveer vierhonderd dagen aan. Maar nu schommelt de helderheid van de ster veel sterker: een cyclus duurt nog zo’n 130 dagen, zegt astrofysicus Andre Dupree (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
‘Als je een homp material wegneemt, zal allerlei ander materiaal de vrijgekomen ruimte binnenspoelen en erin rondzwieren’
De huidige dynamiek van Betelgeuze lijkt verband te houden met een grote helderheidsdip eind 2019 en begin 2020. Kort daarvoor stootte de ster een massieve bubbel gas en stof uit. ‘Als je een homp material wegneemt, zal allerlei ander materiaal de vrijgekomen ruimte binnenspoelen en erin rondzwieren’, zegt Dupree. In het geval van Betelgeuze ontstond zo een smurrie van plasma en magneetvelden. Die smurrie kan mee verklaren waarom de ster zoveel helderder is dan wat we in een reguliere vierhonderddagencyclus zouden verwachten.
Dupree vergelijkt de onregelmatige helderheidsschommelingen met een wasmachine die tilt slaat. ‘Mogelijk hebben de toplagen moeite om terug te keren naar hun normale staat. Na verloop van tijd zal de oude cyclus zich wellicht herstellen, maar momenteel ligt Betelgeuze met zichzelf in de knoop.’
