A Study of Dust Formation Around the Red Supergiant Star Betelgeuse

Abstract

The aim of this study is to examine the structure of dust particles ejected and emitted by the red supergiant star Betelgeuse and their contribution to the Great Extinction event. Photometric observations of Betelgeuse show that the starlight faded from December 2019 to February 2020. This work is important for our understanding of the evolution of red supergiants. Red supergiants are the leading stars of Type II supernovae. The study of the emission and condensation of dust grains from the eruption of such red supergiants will add to our knowledge and understanding of the phases red supergiants go through before they become supernovae. The fact that Betelgeuse has been comprehensively studied observationally contributes to this point. The data are taken from AAVSO and current literature searches are carried out for spectral and photometric data.

Keywords

• betelgeuse
• alpha ori
• red super giants
• precursor supernovae
• light curve

Kırmızı Süperdev Yıldız Betelgeuse Etrafındaki Toz Oluşumuna Yönelik Bir Araştırma

Öz

Bu çalışmanın amacı, kırmızı süperdev yıldız Betelgeuse tarafından püskürtülen ve etrafa yayılan toz taneciklerinin yapısını ve Büyük Sönme olayına katkısını incelemektir. Betelgeuse’un fotometrik gözlemleri, yıldız ışığının Aralık 2019 – Şubat 2020 tarihlerinde sönümlendiği göstermektedir. Bu çalışma kırmızı süperdevlerin evrimini anlamamız için önemlidir. Kırmızı süperdevler Tip II süpernovalarının öncü yıldızlarıdır. Bu tür kırmızı süperdevlerin püskürmesinden kaynaklanan toz taneciklerinin salması ve yoğunlaşması üzerine yapılan çalışma, kırmızı süperdevlerin süpernova olmadan önce geçtiği aşamalar hakkında bilgimize ve anlayışımıza katkıda bulunacaktır. Betelgeuse’un gözlemsel olarak kapsamlı bir şekilde incelenmiş olması bu noktada katkı sağlamaktadır. Veriler AAVSO’dan alınmış olup ayrıca tayfsal ve fotometrik veriler için güncel literatür taramaları yapılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• betelgeuse
• alpha ori
• red super giants
• precursor supernovae
• light curve

References

1. Dolan, M., EVOLUTIONARY TRACKS FOR BETELGEUSE, 2016, The Astrophysical Journal, 819:7.
2. Gilliland, L., A. Dupree, 1996, First Image Of The Surface Of A Star With The Hubble Space Telescope, ApJ, 463 :L29–L32.
3. Josselin, E. and Plez B., Atmospheric dynamics and the mass loss process infred supergiant stars, 2007, A\&A 469, 671–680
4. Joyce, M., Standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Estimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESA, 2020, The Astrophysical Journal, 902:63.
5. Levesque, E. M., Betelgeuse Just Is Not That Cool: Effective Temperature Alone Cannot Explain the Recent Dimming of Betelgeuse, 2020, The Astrophysical Journal Letters, 891:L37.
6. M. Montargès ve ark., A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming, 2021, Nature, Vol 594.
7. Nickel, O. and Calderwood, T., Daylight Photometry of Bright Stars—Observations of Betelgeuse at Solar Conjunction, 2021, JAAVSO Volume 49.
8. Stothers, R., Luminosities, Masses and Periodicities of Massive Red Supergiants, 1971, A\&A, 10, 290-300.

9. https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-sees-red-supergiant-star-betelgeuse-slowly-recovering-a er-blowingits-top/