De senaste observationerna av Betelgeuse visar att stjärnan nu börjar bli långsamt ljusare. Ingen supernova idag! Inget att se, bättre tur nästa gång.
Trots en del av hype, är detta beteende exakt vad astronomer förväntade sig. Betelgeuse är en mycket annorlunda stjärna från vår sol. Medan vår sol är en huvudsekvensstjärna i sin livstid, är Betelgeuse en röd jättestjärna på randen till döden. Men en stjärns död är inte en enkel process.
Stjärnor lyser så ljust och så länge på grund av en känslig tyngdbalans och kärnfusion. Tyngdkraften skulle vilja kollapsa en stjärna under sin vikt. Utan kärnfusion skulle gravitationen krossa en stjärna i en vit dvärg, neutronstjärna eller svart hål. Men tyngdkraften för krossning skapar tillåter väte i stjärnkärnan att smälta in i helium. Processen kallas proton-protonkedja (eller pp-kedja) och kombinerar fyra vätekärnor i en heliumkärna. Cirka 3% av den ursprungliga massan omvandlas till energi i form av gammastrålar. Denna energi värmer kärnan ytterligare och låter den skjuta tillbaka mot tyngdkraften.
För stjärnor större än solen startar en annan fusionsprocess som kallas CNO-cykeln. CNO står för kol-kväve-syre eftersom processen smälter helium till de tre elementen. Denna process är anledningen till att dessa tre element är de vanligaste i universum förutom väte och helium.
Medan både pp-kedjan och CNO-cykeln kan inträffa samtidigt inom en stjärna, ökar med tiden CNO-cykeln när väte blir knappare och helium mer omfattande. Eftersom CNO-cykeln frigör mer energi snabbare än pp-kedjan, betyder det att en stjärntemperatur ökar med tiden. Vi ser denna gradvisa uppvärmning i vår egen sol. När CNO-cykeln dominerar i en stjärna är kärnan så varm att de yttre skikten på en stjärna sväller och expanderar.
Detta är scenen Betelgeuse är i nu. Under miljoner år var det en huvudsekvensstjärna på cirka 20 solmassor. Men det smälter nu helium så rasande att det blommat till en röd supergiant. Betelgeuse tar slut på bränsle och i slutändan kommer tyngdkraften att vinna. Det är bara en fråga om tid.
Men den tiden är inte nödvändigtvis snart. Betelgeuse har tillräckligt med helium för att stanna kvar i det röda supergianten under cirka 100 000 år. Även efter att det har slut på helium kommer det att kunna smälta kol till tyngre element under ungefär ett årtusende. Därefter förändras saker ganska snabbt. När det är slut på kol kommer det att försöka smälta tyngre och tyngre element under ungefär ett år. Då kommer kärnan att kollapsa, Betelgeuse blir en supernova och vi kommer äntligen att få vår show.
Så gott vi kan säga är Betelgeuse fortfarande djupt i den röda superföda fasen i sitt liv. Även om det har dämpat betydligt av det senaste, är det inte på väg att explodera. Den gradvisa dimningen och ljusningen som vi ser tyder på att det inte kommer att explodera under våra liv. Det tyder på att kärnan i Betelgeuse fortfarande tuggar bort i en jämn takt.
Den ändrade ljusstyrkan hos Betelgeuse beror på en process som kallas konvektion. De övre lagren av stjärnan värms upp av kärnan, och detta genererar ett flöde av varmare och kallare regioner. Material i interiören värms upp och stiger upp till ytan. Den svalnar sedan och sjunker in i stjärnan, och cykeln fortsätter. Konvektion sker i de yttre regionerna hos de flesta stjärnor, inklusive vår sol. På solens yta är dessa konvektionsregioner kända som granuler, och de är vanligtvis storleken på Texas. Det låter stort, men för solen är det mindre än de flesta solfläckar. Så även om solen har ljusa varma regioner och svagare svala regioner, är de så små jämfört med solens yta, det sker inte en övergripande förändring av solens ljusstyrka.
Men det yttre lagret av Betelgeuse är mycket mindre tätt än det för solen. Det är ännu mindre tätt än jordens atmosfär. Det är i grunden en tunn soppa med glödande gas. Det betyder att konvektionsregionerna på Betelgeuse kan vara enorma. En enda region kan täcka en stor del av stjärnan. När en av dessa regioner stiger till toppen blir Betelgeuse ljusare och när den svalnar dimmar stjärnan. Betelgeuse börjar bli ljusare eftersom hett material konvegerar till ytan. Detta är normalt för Betelguese och är sannolikt hur saker kommer att vara i årtusenden.
Så ingen boom idag. Men boom en dag. Förr eller senare ... Boom!
Referens: Edward Guinan et al. “Fallen och stiger i ljusstyrka i Betelgeuse”
