Betelgeuse heeft een klein metgezelster verborgen in het zicht

Betelgeuse, Betelgeuse! De rode superreus die de linker schouder van Orion markeert, kan een kleine, onzichtbare metgezel hebben.

Twee onafhankelijke studies vonden bewijs van een ster die ongeveer evenveel massa heeft als de zon, die Betelgeuse omcirkelt ongeveer eens in de 2.100 dagen.

“Het was zeer verrassend,” zegt astrofysicus Morgan MacLeod van het Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass. Als de ster echt is, “is het eigenlijk verborgen daar vlak voor onze neus.”

MacLeod en collega's koppelden een cyclus van zes jaar van Betelgeuse die helderder en donkerder wordt aan een metgezelster die zijn baan aanpast, in een paper die op 17 september is ingediend bij arXiv.org. MacLeod onderzocht wereldwijde, historische metingen die teruggaan tot 1896.

Help ons verbeteren door onze 15-vragen lezerenquête in te vullen.

Apart daarvan gebruikte Jared Goldberg van het Flatiron Institute in New York en collega's de laatste 20 jaar metingen van Betelgeuse's beweging aan de hemel, die de hoogste precisie hebben. Dat team vond ook bewijs van een metgezel die de grotere ster een zetje geeft, ingediend bij arXiv.org op 17 augustus.

Eerdere waarnemers merkten op dat Betelgeuse's licht varieerde op een cyclus van ongeveer zes jaar. In 1908 suggereerde de Engelse astronoom Henry Cozier Plummer dat de cyclus kon worden veroorzaakt door de zwaartekracht van een metgezelster die Betelgeuse heen en weer trok.

In de eeuw die volgde, realiseerden astronomen zich dat er veel meer aan de hand was met Betelgeuse. Zijn buitenste atmosfeer kookt als een pan water. Het pulseert in en uit op een cyclus van 400 dagen, met bijbehorende subcycli elke 200 dagen. En af en toe stuurt het grote hoeveelheden materiaal de ruimte in. Met al deze complicaties, viel het idee van de metgezelster uit de mode. Er waren genoeg andere verklaringen voor het vreemde gedrag van Betelgeuse.

Maar een opleving van interesse in Betelgeuse na zijn "Grote Verduistering" in 2019 zette astronomen ertoe aan om nog eens te kijken.

MacLeods team redeneerde dat als de zesjarige cyclus werd veroorzaakt door een metgezel, dit eeuwenlang stabiel zou moeten herhalen. Met behulp van 128 jaar observaties toonde het team aan dat de helderheidscyclus echt en betrouwbaar is.

Door dat resultaat te combineren met andere metingen bleek dat de metgezelster ongeveer 0,6 keer de massa van de zon heeft en om de 2.110 dagen in een baan draait op een afstand iets meer dan twee keer de straal van Betelgeuse. De gegevens van Goldberg suggereren een ster die om de 2.170 dagen in een baan draait en een massa heeft van ongeveer 1,2 keer die van de zon.

“Dit zijn zeer opwindende werken: we willen allemaal Betelgeuse's metgezel vinden,” zegt Miguel Montargès van de Parijse Sterrenwacht. “Dit zou gevolgen kunnen hebben voor ons begrip van rode superreuzen. Het zal echter zeer moeilijk te testen zijn, zo niet onmogelijk.”

Zelfs als het echt is, is de metgezel van Betelgeuse uiteindelijk gedoemd. De baan van de ster krimpt omdat Betelgeuse zijn hoekmomentum steelt. Over ongeveer 10.000 jaar zal Betelgeuse het helemaal opslokken.