Stjerner

Den røde kæmpestjerne Betelgeuses overflade fotograferet af ESO Det sidste halve år er den røde kæmpestjerne Betelgeuse i Orion falmet betydeligt - en falmen som kan være et forstadie til en snarlig supernova eksplosion, indenfor de næste årtusinder. Ved hjælp af ESO’s Very Large Telescope (VLT) har astronomer fanget den igangværende falmen af Betelgeuse, som er helt uden fortilfælde. De fantastiske nye billeder af stjernens overflade viser ikke kun den falmende røde superkæmpe, men også hvordan dens form ændrer sig.

Betelgeuse har altid været en ledestjerne på nattehimlen for stjerneobservatører, men sidste år begyndte den at falme. Mens dette skrives, lyser Betelgeuse kun omkring 36 % af sin normale lysstyrke, og det er en ændring, der kan bemærkes af selv det blotte øje. Astronomientusiaster og forskere håbede begejstret, at de kunne finde ud af mere omkring denne falmen.

Et hold ledet af Miguel Montargès, en astronom hos KU Leuven i Belgien, har observeret stjernen med ESO’s Very Large Telescope siden december med håbet om at forstå, hvorfor den lyser svagere. Blandt de første observationer er et betagende nyt billede, taget sidste år med SPHERE-instrumentet, af Betelgeuses overflade.

Holdet observerede tilfældigvis også stjernen med SPHERE i januar 2019, før stjernen begyndte at falme, og derfor har vi unikke før-og-efter billeder af Betelgeuse. Da de er taget i synligt lys, viser billederne stjernens forandringer i både lysstyrke og form.

Flere astronomientusiaster spekulerede på, om Betelgeuses falmen betyder, at den er ved at eksplodere. Ligesom alle røde superkæmper vil Betelgeuse en dag blive til en supernova, men astronomer tror ikke, det er dét, der sker nu. De har andre hypoteser til at forklare, hvad der forårsager forandringerne i form og lysstyrke som ses på SPHERE-billederne.”De to scenarier, vi arbejder med, er en afkøling af overfladen på grund af usædvanlig stjerneaktivitet eller støvudkast mod os,” siger Montargès. ”Selvfølgelig har vi ikke al viden, der er om røde superkæmper - det er igangværende arbejde - så en overraskelse kan stadig forekomme.”

Montargès og hans hold havde brug for ESO’s VLT hos Cerro Paranal i Chile for at undersøge stjernen, som er over 700 lysår væk, og undersøge dens falmen. ”ESO’s Paranal Observatory er en af de få faciliteter, der er i stand til at tage et billede af Betelgeuses overflade,” siger han. Instrumenter på ESO’s VLT gør det muligt at observere fra det synlige til det midt-infrarøde, og det betyder, at astronomer kan se både overfladen på Betelgeuse og materialet omkring den. ”Det er den eneste måde vi kan forstå, hvad der sker med stjernen.”

Et andet nyt billede, der er fanget med VISIR-instrumentet på VLT, viser det infrarøde lys, som udsendes af støvet omkring Betelgeuse i december 2019. Disse observationer blev foretaget af et hold ledet af Pierre Kervella fra Observatory of Paris i Frankrig, som forklarede, at billedets bølgelængde svarer til den, der bruges af almindelige varmekameraer. Støvskyerne, som ligner flammer på VISIR-billedet, dannes, når stjernen spreder sit materiale tilbage i rummet.

“Udtrykket ‘vi er alle lavet af stjernestøv’ hører vi tit i moderne astronomi, men hvor præcist kommer støvet fra?” spørger Emily Cannon, som er ph.d.-studerende på KU Leuven og arbejder med SPHERE-billeder af røde superkæmper. ”Gennem deres liv laver og spreder røde superkæmper som Betelgeuse store mængder af materiale, selv før de eksploderer som supernovaer. Moderne teknologi har gjort det muligt for os at undersøge disse objekter, der er hundrede af lysår væk, i hidtil usete detaljer, og det giver os mulighed for at afsløre mysteriet om, hvad der udløser deres massetab.”

Kilde: ESO
Magnetfelt-anomalier i og omkring den protostellare sky Barnard 335(B335)
Barnard 335 er en lille mørk plet på himlen; En tæt støv- og gassky som er ved at falde sammen for at ende som en ny stjerne. Det specielle ved B335 er at det er en lille ensom stjernedannelse, som dermed gør det lettere at se de indre processer, når den ikke er lomgfgovet af andre stjernedannelser.
Tidligere undersøgelser af B335 har vist at det er en stjernedannelse. Men en ny undersøgelse 'Distortion of Magnetic Fields in Barnard 335" på arXiv har også fokuseret på magnetfelter og har dermed med større præcision kunnet forudsige hvad "barnet" bliver.

Undersøgelserne af magnetfeltet ved at måle polariseringen af lyset fra omkringliggenmde baggrundsstjerner, viser, at B335 har en kritiskmasse-grænse på Mcr=3.37±0.94 M⊙. Det passer godt med dens observerede masse på 3,36 solmasser. Dermed konkluderer de at stjernedannelsen startede fra en ligevægtstilstand. Magnetfeltet alene kan driver op til 0,94 solmasser sammen, men konkluderer også at
Når stof accelereres ind i sorte huller, udsender det røntgenstråling, som reflekteres det også fra støvskiven omkring det sorte hul
Sorte huller kan ikke studeres direkte, men man kan se hvad der sker omkring dem. De er dog for små til at kunne studeres i detaljer, selvom man HAR taget et enkelt billede af et sort hul. En enkelt billede siger dog ikke meget om dynamikken i processen: Hvad sker der?
Men når stof accelereres ind i sorte huller, udsender det røntgenstråling som kan observeres - bare ikke i detaljer. Men røntgenstrålerne absorberes og reflekteres også fra støvskiven omkring det sorte hul. Så ved at studere disse ekkoer fra støvskiven er det lykkedes et hold astronomer, at afkode ekkoerne og omsætte dem til data.

ESA's XXM Newton røntgenrumteleskop, foretog i 2011 og 2016de længste observationer af noget sort hul - det centrale sorte hul i galaksen IRAS 13224–3809, som er det mest varierende kendte sorte hul. Ved at studere de i alt 23 dages optagelser af IRAS 13224–3809-hullet, kunne de altså afkode ekkoerne, skriver Cambridge University
Dværggalakser er små irregulære galakser - ofte ikke meget større end stjernehobe
Mens "rigtige" galakser altid har et supermassivt sort hul i deres centrum, har man aldrig eller sjældent fundet større sorte huller i de små dværggalakser, der kredser rundt mellem de store galakser.

Men efter at have fundet et centralt sort hul dværggalaksen Henize 2-10, gav ass. professor Amy Reines sig til systematisk at lede efter sorte huller i dværggalakser med Karl G. Jansky Very Large Array radioteleskoperne på NAAO, og fandt til sin store overraskelse 12 dværggalakser med massive sorte huller! (dvs større end almindelig stellare sorte huller).

Men en anden overraskelse var at de fleste IKKE befandt sig i centrene af galakserne,men kredser rundt i udkanten af dem - helt modsat de større galakser og helt modsat almindelig logik. Endnu er der ifølge artiklen på Montana State University ikke nogen forklaring på fænomenet, som forfatteren nu vil undersøge nærmere.
Sort hul suger massse fra en nabostjerne I december 2019 publicerede kinesiske astronomer fundet af et uforudset stort stellart sort hul, som de beregnede må veje 70 solmasser og dermed udfordrer den normale viden om stellare sorte huller.

Fundet gjorte tyske astronomer nysgerrige og fik dem til at kigge nærmere på det sorte huls nabostjerne LS V+22 25, som er en stor ung stjerne. Dens spektrum passer ganske vist med en ung stjernes, men de fandt også tungere grundstoffer fra de centrale kerneprocesser i dens synlige spektrum - stoffer man normalt ikke ser på overfladen af en stjerne. Derfor konkluderer de at LS V+22 25 må have interageret med den usynlige nabo, som dermed sandsynligvis har skrællet dens ydre atmosfære af.
Det betyder at LS V+22 25 er meget lettere end man har forudsat, og at dens usynlige nabostjerne - det sorte hul - sandsynligvis kun har vejet 2-3 solmasser. Dermed er det måske slet ikke et sort hul, men "bare" en neutronstjerne skriver Alexander Neumann Universität.
En del af den kinesiske antagelse var også at der må være en hvis afstand mellem dem, for ellers ville det usynlige naboobjekt suge gasser til sig, som ville udsende røntgenstråling, som man ikke har fundet.