Astronomen haben eine neue Möglichkeit, Sterne zu untersuchen: sie nutzen meteorologische Satelliten, die die Erde umkreisen.
Das ist das Ergebnis neuer Forschungen, die neue Daten von einem japanischen Wettersatelliten liefern, der zufällig den riesigen roten Stern beobachtet hat. Beteigeuze Während des unerklärlichen Stromausfalls. Die gefundenen Beobachtungen könnten ein neues Werkzeug für Astronomen darstellen, die versuchen zu verstehen, wie ein roter Riesenstern an Masse verliert und schließlich als explodiert Supernova.
Der zweithellste Stern in OrionBetelgeuse (ausgesprochen „bet-orl-gerz“ oder „beetlejuice“) ist der zehnthellste Stern am Nachthimmel. Aber von Oktober 2019 bis Februar 2020 wurde die Beleuchtung deutlich auf etwa zwei Drittel ihrer normalen Helligkeit gedimmt. Dieses sogenannte „Large Dimming“-Ereignis hat zu Spekulationen geführt, dass es im Begriff ist, wie eine Supernova vom Typ IIP zu explodieren, was mit ziemlicher Sicherheit innerhalb der nächsten 100.000 Jahre geschehen wird.
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Wissenschaftler, die das Ereignis analysierten, verwendeten hauptsächlich Daten von bodengestützten optischen Teleskopen. Astronomen sind größtenteils zu dem Schluss gekommen, dass die Verdunkelung von Beteigeuze entweder das Ergebnis der Abkühlung seiner Oberfläche, der Bildung einer neuen Staublache um ihn herum oder von beidem war.
Bodengestützte Teleskope können nicht durch den Staub und das Gas im Universum sehen, was Infrarotsicht erfordert. Das ist weil Erdatmosphäre Es blockiert Infrarotstrahlen sowie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und die meisten UV-Strahlen. So können nur weltraumgestützte Observatorien Infrarotlicht sehen – und dazu gehören auch Wettersatelliten wie Himawari 8 (Öffnet in einem neuen Tab)ein Wettersatellit der Japan Meteorological Agency.
Und die Entstehung der Astrophysik in Himawari 8 begann an einem ungewöhnlichen Ort: Twitter.
„Wir haben einen Tweet gesehen, dass der Mond auf seinen Fotos war“, sagte Daisuke Taniguchi, Ph.D. Ein Astronomiestudent an der Universität Tokio und Erstautor der Abhandlung gegenüber Space.com. “Ich habe mit … gesprochen [third author] Shinsuke Uno über die Verwendung meteorologischer Satelliten für die Astronomie, fand Beteigeuze im Sichtfeld von Himawari-8 und erkannte, dass vielleicht die große Verdunkelung von Beteigeuze untersucht werden könnte.
Himawari 8 ist seit 2015 22.236 Meilen (35.786 Kilometer) über dem Äquator positioniert, um Wetter und Naturkatastrophen (einschließlich Der Ausbruch des Vulkans Hongi Tonga-Hanga Hawapai am 15. Januar). Obwohl der Satellit alle 10 Minuten die Erde fotografiert, enthalten die Ränder seiner Bilder die Sterne.
Taniguchi und Kollegen konnten Beteigeuze in Bildern sehen, die während der gesamten Lebensdauer von Himawari 8 aufgenommen wurden, und ihre Helligkeit zwischen Januar 2017 und Juni 2021 etwa alle 1,7 Tage messen. Der Himawari Advanced Imager (AHI) untersuchte Beteigeuze auf zwei Arten.
„In den optischen und nahen Infrarot-Wellenlängenbereichen blockiert ozeanischer Staub das Licht von der Sternoberfläche“, sagte Taniguchi und erklärte, dass Forscher – wie Astronomen, die auf die Verwendung von bodengestützten Teleskopen beschränkt waren – in der Lage waren, die Sterne zu quantifizieren. Staub um Beteigeuze.
Meeresstaub strahlt jedoch nur Licht im mittleren Infrarot aus. „Durch die Beobachtung des mittleren Infrarotlichts können wir den Staub selbst sehen und die Chronologie der Staubmenge um Beteigeuze direkt messen“, sagte Taniguchi. Das Team kam zu dem Schluss, dass die „große Verdunkelung“ in den Jahren 2019 und 2020 durch zwei Faktoren in etwa gleichen Anteilen verursacht wurde: Die Temperatur des Sterns sank um etwa 140 Grad Celsius und Staub kondensierte aus dem warmen Gas um den Stern herum.
Entscheidend ist, dass diese Theorie im Allgemeinen mit den Schlussfolgerungen von Astronomen übereinstimmt, die bodengestützte Teleskope verwenden. So zitierte beispielsweise eine Studie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften den Riesen Sonnenflecken und Temperaturschwankungen Während Ergebnisse Vom Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile und vom Hubble-Weltraumteleskop Ich empfahl Beteigeuze setzte eine riesige Gaswolke frei, die abkühlte und zu Staub kondensierte.
Die neuen Erkenntnisse der Wissenschaftler legen nahe, dass meteorologische Satelliten als Weltraumteleskope für die Astronomie verwendet werden können. “Es ermöglicht uns, Hochgeschwindigkeits-Zeitreihen von Bildern im mittleren Infrarotbereich zu erhalten, die mit üblichen astronomischen Instrumenten schwer zu erhalten sind”, heißt es in der Forschungsarbeit. Abgesehen davon, dass sie keine Nahinfrarotdaten aufzeichnen können, verlieren bodengestützte Teleskope für einige Monate einige Sterne, wenn die Sonne vor ihnen driftet.
„Das ist eine Möglichkeit, die ich noch nicht oft gesehen habe“, sagte Emily Levesque, Autorin von „The Last Stargazers“ und Astronomin, die sich an der University of Washington auf rote Riesensterne konzentriert und nicht an der neuen Forschung beteiligt war, gegenüber Space . com.
„Es hängt sicherlich teilweise vom Zufall ab, aber Beobachtungen wie diese könnten eine faszinierende Quelle für nahe gelegene superhelle rote Riesen sein“, sagte sie. „Vor allem, weil es die kommenden Fähigkeiten ergänzen kann James-Webb-WeltraumteleskopEs ist gut geeignet, um schwache Ziele zu erkennen.”
Levesque stellt fest, dass die Beobachtung von Sternen im mittleren Infrarot der beste Weg ist, um Emissionen aus dem Staub um sie herum direkt zu beobachten, da dies dazu beitragen kann, ein Multiwellenlängenbild von massereichen Sternen und ihrer Entwicklung zu erstellen. Schließlich spielen Massenverlust und Staubproduktion in der Roten-Riesen-Phase des Sterns eine große Rolle.
„In der Vergangenheit war es schwierig, das mittlere Infrarot zu überwachen“, sagte sie und fügte hinzu, dass die NASA bald stillgelegt wird Sophia Das luftgestützte Observatorium hat eine Lücke geschlossen, da JWST bald zu einer unschätzbaren Ressource für das mittlere Infrarot werden wird. „In Kombination mit kreativen Lösungen, wie sie in diesem Papier vorgestellt werden, hoffen wir, in den kommenden Jahren weiterhin eine viel klarere Sicht auf die riesigen Roten Riesen in diesem Wellenlängenbereich aufbauen zu können.“
Die Autoren haben bereits damit begonnen, die Daten von Himawari 8 für andere stellare Projekte zu verwenden. „Ich denke, unser Konzept, den meteorologischen Satelliten als Weltraumteleskop zu verwenden, ist für viele Arten von Themen in der Astronomie nützlich, insbesondere im Bereich der stellaren Astrophysik im Zeitbereich“, sagte Taniguchi und bezog sich auf den aufstrebenden Bereich, der sich darauf konzentriert, wie astronomisch Objekte verändern sich im Laufe der Zeit. Seine Gruppe verwendet nun die Daten von Himawari 8, um einen Index dafür zu erstellen, wie sich die Infrarothelligkeit älterer Sterne im Laufe der Zeit verändert, und um auch nach vorbeiziehenden Infrarotsignalen zu suchen.
um 548 Lichtjahre (Öffnet in einem neuen Tab)Beteigeuze ist der rote Riesenstern, der dem Sonnensystem am nächsten liegt. Seine Masse ist etwa 15- bis 20-mal so groß wie die der Sonne und etwa 900-mal größer. Wenn der Riese im Zentrum unseres Sonnensystems wäre, dann wären Merkur, Venus, Erde, Mars und der Asteroidengürtel alle innerhalb von Beteigeuze.
Und wenn Beteigeuze in eine Supernova gerät, kann sie einige Monate lang wie ein Vollmond leuchten. Das Endergebnis wird ein Neutronenstern im Zentrum einer wunderschönen Blase aus leuchtendem Material aus der Explosion sein. Wissenschaftler wissen jedoch noch nicht genau, wie sich ein Roter Riesenstern in den Wochen vor seiner Explosion verhält.
Die Suche ist in beschrieben Papier (Öffnet in einem neuen Tab) Es wurde am Montag (30. Mai) in Nature Astronomy veröffentlicht.
Jimmy Carter-AutorSternegucken für Anfänger (Öffnet in einem neuen Tab)(Springer, 2015), während er sich anpasst whenIsTheNextEclipse.com. Folgen Sie ihm auf Twitter Tweet einbetten. Folge uns auf Twitter Tweet einbetten oder an Facebook.