Hur mycket väger Betelgeuse?

Betelgeuse är en av de ljusaste och lättast igenkännliga stjärnorna på natthimlen. Den sitter i stjärnbilden Orion och är synligt röd. Det beror på att Betelgeuse är en lysande, röd superjätte cirka 650 ljusår bort.





Och den är enorm. Om Betelgeuse satt i mitten av solsystemet skulle den uppsluka Merkurius, Venus, Jorden, Mars och asteroidbältet. Faktum är att den här stjärnan är så stor att den är en av bara ett fåtal stjärnor som jordbundna teleskop kan se som en skiva.

Men det finns ett grundläggande faktum om Betelgeuse som astronomer aldrig har kunnat bedöma exakt. Ingen vet dess massa.

Det huvudsakliga sättet att beräkna ett astronomiskt objekts massa är att titta på objekten som kretsar runt det, eftersom astronomer kan använda omloppsperioden för att räkna ut massan. Det har gjort det möjligt för dem att räkna ut massan av alla typer av objekt som binära stjärnsystem, exoplaneter och till och med hela galaxer.



Men Betelgeuse har ingen följeslagare som astronomer kan se. Så de har varit tvungna att förlita sig på andra sätt att sluta sig till massan.

En är att skapa en modell av hur stjärnor bildas och utvecklas och sedan räkna ut hur tung en stjärna som Betelgeuse borde vara. Svaret enligt denna metod visar sig vara cirka 20 solmassor.

Ett annat sätt är att mäta ljuset som stjärnan producerar som är resultatet av förhållandena vid stjärnytan. Detta avslöjar tyngdkraften där. Att kombinera detta med mätningar av stjärnans radie ger en massa. Det bästa svaret för Betelgeuse visar sig vara cirka 10 solmassor.



Det är uppenbart att dessa två metoder inte överensstämmer, vilket är bekymmersamt för astrofysiker.

Så Hilding Neilson vid universitetet i Bonn i Tyskland och några kompisar har kommit på en ny metod. De har tittat på Betelgeuse som en skiva och mätt hur den ser ut att mörkna mot kanterna, en välkänd effekt som kan beskrivas i matematiska modeller.

Faktum är att så kallade lemmörkningsmodeller producerar ett samband mellan mängden lemmörkare och förhållandet mellan radie och massa.



Med tanke på att de här killarna känner till Betelgeuses radie och även dess mörkare lem, har de kopplat in siffrorna och kommit fram till ett värde för massan. Svaret (trumrulle) är cirka 12 solmassor, ge eller ta några.

Så Betelgeuse är verkligen ungefär tio gånger större än solen.

Kanske. För att vara ärlig finns det ingen anledning att tro att detta nummer är mycket mer tillförlitligt än de andra. Det beror på osäkerhet över Betelgeuses exakta avstånd (och därmed dess uppmätta radie) och även osäkerhet över den matematiska modellens noggrannhet.



Men om andra astronomer kan göra en bättre näve av dessa, vem vet hur noggrant de kan mäta Betelgeuses massa?

Ref: arxiv.org/abs/1109.4562 : Weighing Betelgeuse: Measuring the Mass Of α Orionis From Stellar Limb-Markening

Dölj