Jättestjärnans gigantiska bubbla överraskar forskare

Den nya studien, som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Astronomy and Astrophysics baseras på observationer med superteleskopet Alma i Chile av stjärnan DFK 52 – en röd superjätte som liknar den välkända stjärnan Betelgeuse i stjärnbilden Orion.

– Vi blev överraskade när vi såg vad Alma visade oss. Stjärnan är mer eller mindre en tvilling till Betelgeuse, men den är omgiven av en gigantisk, rörig bubbla av material, säger Mark Siebert, astronom vid Chalmers, som lett forskarlaget.

Bubblan är ett moln som består av gas, stoft och damm. Det väger lika mycket som solen och sträcker sig 1,4 ljusår ut från stjärnan, tiotusentals gånger bredare än vårt eget solsystem.

Om stjärnan var lika nära jorden som Betelgeuse skulle bubblan täcka ett område på himlen lika stort som en tredjedel av fullmånens bredd.

Med hjälp av Almas mätningar kunde astronomerna använda ljus från gasens molekyler för att upptäcka hur molnen rör sig. På så vis kunde forskarna avslöja att hela bubblan håller på att utvidgas. Den bildades troligen för några tusen år sedan, då stjärnan kastade ut en del av sina yttre lager i rymden.

– Bubblan är gjord av material som tidigare varit en del av stjärnan. Det måste ha kastats ut i ett slags, explosion som inträffade för ungefär fyra tusen år sedan. I kosmiska termer är det bara ett ögonblick sedan, säger Elvire De Beck, Chalmers.

Galaxens nästa supernova?

Varför DFK 52 släppte ut så mycket massa utan att explodera som en supernova är oklart. En möjlighet är att stjärnan har en dold följeslagare som hjälpte den att kasta ut sina yttre lager.

– För oss är det ett mysterium hur stjärnan lyckades slunga ut så mycket material på så kort tid. Kanske, precis som Betelgeuse verkar ha, har den en följeslagare som ännu inte upptäckts, säger Mark Siebert.

Röda superjättar som DFK 52 närmar sig slutet av sina liv och förväntas så småningom explodera som supernovor. Kan den här stjärnan vara galaxens nästa supernova?

– Vi planerar fler observationer för att förstå vad som händer – och för att ta reda på om detta skulle kunna bli Vintergatans nästa supernova. Om detta är en typisk röd superjätte kommer den att explodera någon gång under de kommande miljoner åren, säger Elvire De Beck.

Bilder:

A (överst): Röd superjätte DFK 52 och dess omgivningar enligt Alma. Den stora, komplexa bubblan som omger stjärnan är ungefär 1,4 ljusår i diameter, tiotusentals gånger bredare än vårt solsystem. Alma är känsligt för ljus som är osynligt för våra ögon. Här visas ljus från molekyler av kolmonoxid och kiselmonoxid med våglängd på cirka 1,3 millimeter. Tack vare Dopplereffekten kan forskarna uppskatta hur snabbt gasen rör sig längs vår synlinje mot stjärnan. I den här bilden visas delar av bubblan som rör sig bort från oss i förhållande till stjärnan i röda nyanser, och material som rör sig mot oss i blått.
Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Siebert et al.

B: Den röda superjätten DFK 52 är en av många tunga, ljusa stjärnor i stjärnhopen Stephenson 2. I den här bilden syns flera av dem. Bilden skapades med flera exponeringar med NASA:s rymdteleskop Spitzer i ljus som är långt rödare än våra ögon kan se (våglängder 3,6, 4,5, 5,8 och 8 mikrometer). Trots sin anmärkningsvärda bubbla, som är för liten för att se i den här bilden, är DFK 52 inte ovanligt ljusstark. Den ljusa stjärnan längst ner till vänster är en annan röd superjätte, känd som DFK 1 eller Stephenson 2-18, som kan vara en av de största stjärnorna vi känner till.
Bild: NASA/JPL-Caltech/IPAC

Mer om forskningen

Bilden längst upp i artikeln presenterades som Veckans bild hos ESO den 4 augusti 2025

Forskningen presenteras i artikeln "Stephenson 2 DFK 52: Discovery of an exotic red supergiant in the massive stellar cluster RSGC2" (länk går till en pdf), som är accepterad för publicering i tidskriften Astronomy and Astrophysics.

Forskarna bakom studien är Mark Siebert, Elvire De Beck och Wouter Vlemmings från Chalmers tekniska högskola och Guillermo Quintana Lacaci från Instituto de Fisica Fundamental i Madrid, Spanien.

Röda superjättar är några av de sällsyntaste och ljusaste stjärnorna på himlen. De är det sista utvecklingsstadiet för stjärnor som föds med mycket större massa än solen (mer än åtta gånger solens massa). För astronomer är de nycklar till att förstå alla stjärnors, planeters och i slutändan livets livshistorier. De tyngsta stjärnorna skapar och sprider nybildade grundämnen i rymden mellan stjärnorna rymden, ger energi åt galaxens reserver av gas och stoft och hjälper nya generationer av stjärnor att bildas. De närmaste röda superjättarna i vår galax, Vintergatan, är lätt synliga för alla med tillgång till mörka natthimlar. Betelgeuse i stjärnbilden Orion och Antares i Skorpionen är båda välkända exempel.