Jak długo zniknęła niegdyś blednąca gwiazda Betelgeuse?

Sep 30 2020
Gwiezdni obserwatorzy westchnęli, gdy zobaczyli, jak bardzo Betelgeuse przygasła w 2019 roku, a powód nie był jasny. Nawet jeśli wróci do pełnej mocy, ile czasu minie, zanim wybuchnie? Nie widzieliśmy supernowej od ponad 400 lat.
Na pierwszym panelu, jak widać w świetle ultrafioletowym za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, jasna, gorąca plama plazmy wyrzucana jest z wyłonienia się ogromnej komórki konwekcyjnej na powierzchni gwiazdy. W panelu 2 wypływający wyrzucony gaz gwałtownie rozszerza się na zewnątrz, ochładzając się, tworząc ogromną chmurę zasłaniających ziaren pyłu. Ostatni panel ukazuje ogromną chmurę pyłu blokującą światło (widziane z Ziemi) z jednej czwartej powierzchni gwiazdy. NASA

Nazywana jest jedną z najsłynniejszych gwiazd wszechczasów: Betelgeuse (wymawiane „Sok z żuka”, jak w filmie) jest częścią znanej konstelacji Oriona i zwykle jest dziesiątą najjaśniejszą gwiazdą na niebie, widoczną nawet dla nagich oko.

„Z biegiem czasu Betelgeuse była bardziej znana niż Myszka Miki czy jakikolwiek inny żyjący obecnie człowiek” - mówi Andy Howell, astronom z Obserwatorium Las Cumbres i fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara w wywiadzie e-mailowym. „To dlatego, że przez setki tysięcy lat nasza ludzka nocna rozrywka spoglądała w nocne niebo”.

Ale w październiku 2019 roku gwiazda Betelgeuse zaczęła w tajemniczy sposób przygasać. Spadek blasku był widoczny nawet dla zwykłych obserwatorów. Astronomowie byli zdumieni nagłą zmianą nastroju. Niektórzy podejrzewali, że Betelgeuse kończy się paliwo , być może staje się supernową. Gwiazdy, które przechodzą w supernowe, tworzą najpotężniejsze eksplozje, jakie mają miejsce w kosmosie.

Jednak nowsze badania wskazują, że Betelgeuse niekoniecznie jest na skraju śmierci. Mógł po prostu wytworzyć pole szczątków, które tymczasowo zablokowało jego niesamowitą jasność.

„Betelgeuse jest czerwonym nadolbrzymem, o masie około 12 razy większej od Słońca, ale aż 900 razy większej od średnicy” - mówi Howell. „To oznacza, że ​​gdyby Betelgeuse znajdowała się tam, gdzie jest Słońce, z łatwością połknęłaby Ziemię i rozciągnęłaby się poza orbitę Jowisza”.

Dodaje, że czerwone nadolbrzymy są gwiazdami pod koniec swojego życia, po tym, jak stopiły cały wodór w hel w swoich jądrach. Gdy spalają coraz cięższe pierwiastki, ich rdzenie kurczą się, a ich warstwy zewnętrzne nadymają się do niezwykłych rozmiarów.

Betelgeuse zawsze była znana ze swojej zmiennej jasności. Ogólnie rzecz biorąc, wahania te występują półregularnie i tylko w niewielkich ilościach. Howell mówi, że dzieje się tak, ponieważ pulsuje, gdy gwiezdna atmosfera burzy się jak garnek wrzącej wody, wyrzucając ogromne plamy materii.

„Ale w zeszłym roku zaczęło się wyraźnie ściemniać gołym okiem i przez długi czas stało się całkiem przyćmione w sposób niespotykany od ponad wieku” - mówi. „To była tajemnica, dopóki obserwacje nie ujawniły, że istniał ogromny obłok pyłu pokrywający dużą część gwiazdy”.

„Przyczyna ściemnienia jest przedmiotem dyskusji i kłótni”, pisze w e-mailu Edward Guinan, profesor astrofizyki i planetologii z Villanova. „Ściemnianie mogło być spowodowane wyrzutem gazu, który ochłodził się w pył i zablokował światło gwiazdy. Z drugiej strony niedawne przygaszenie (zwane„ wielkim ściemnieniem ”lub„ wielkim omdleniem ”) nastąpiło w czasie oczekiwanym na 430- okresowość dobowa, więc w tym przypadku byłaby związana z ochłodzeniem spowodowanym pulsacją lub obecnością bardzo dużej komórki konwekcyjnej. "

Guinan dodaje, że on i jego koledzy uważają, że przyciemnienie było spowodowane dodatkowym impulsem energetycznym lub upwelingiem gigantycznej komórki konwekcyjnej, a nie nowym pyłem. „Dalsze obserwacje powinny wkrótce odpowiedzieć na to pytanie” - mówi.

Życie i śmierć supernowej

Zdjęcie z 1995 roku było pierwszym bezpośrednim zdjęciem gwiazdy innej niż nasze Słońce i zostało wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. To zdjęcie w ultrafiolecie pokazuje jasną plamkę na gwieździe, która jest o 3632 stopni F (2000 stopni C) gorętsza niż reszta powierzchni. Zdjęcie po prawej stronie przedstawia konstelację Oriona, z Betelgezą zaznaczoną żółtym krzyżem. © CORBIS / Corbis via Getty Images

Obrazy ściemniania Betelgeuse zostały uchwycone przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a . „Naukowcy z Hubble'a sugerują, że chmura pyłu uformowała się, gdy super gorąca plazma uwolniona ze spęcznienia dużej komórki konwekcyjnej na powierzchni gwiazdy przeszła przez gorącą atmosferę do chłodniejszych warstw zewnętrznych, gdzie ochłodziła się i utworzyła ziarenka pyłu. Powstała chmura pyłu zablokowała światło. z około jednej czwartej powierzchni gwiazdy, począwszy od końca 2019 roku. Do kwietnia 2020 roku gwiazda powróciła do normalnej jasności ”, podała NASA w komunikacie prasowym z sierpnia 2020 roku.

Ale chociaż niedawne ściemnianie Betelgeuse nie wydaje się oznaczać jej rychłej śmierci, pewnego dnia nadejdzie jej koniec.

„Betelgeuse pewnego dnia eksploduje jako supernowa” - mówi Howell. „To może się zdarzyć jutro lub za 100 000 lat. Nie możemy powiedzieć. Ale kiedy to nastąpi, będzie spektakularne. Może być mniej więcej tak jasny w kwadrze księżyca - tak jasny, że można by po nim czytać w nocy. Będzie naprawdę jasny przez wiele miesięcy, a nawet przez rok powinieneś być w stanie go zobaczyć w dzień ”.

Supernowe w przeszłości z pewnością pozostawiły głębokie wrażenie na ludziach. Chińscy astronomowie udokumentowali supernową z 1054 roku , w wyniku której powstała Mgławica Krab, jedno z bardziej znanych ciał na nocnym niebie.

Czy więc śmierć Betelgeuse brzmi jak hit roku? Nie wstrzymuj oddechu. Nikt nie wie, kiedy gwiazda wreszcie spotka swojego twórcę.

„Niestety, od ponad 400 lat nie mieliśmy w naszej galaktyce supernowej, której obserwowali ludzie” - mówi Howell. „Tak jak Galileusz doskonalił teleskop w 1604 roku, jedna [supernowa] się wydarzyła, a on był w stanie jej być świadkiem i wykładać na jej temat”.

Guinan również ma nadzieję, że będzie w pobliżu i będzie świadkiem czegoś, co z pewnością będzie ekscytującym widowiskiem. Mówi, że od ponad 40 lat prowadzi fotometrię Betelgezy i jest ciągle zafascynowany, po części dlatego, że tak trudno jest przewidzieć, co ta dziwna i tajemnicza gwiazda zrobi później.

„Betelgeuse to ogromna niestabilna gwiazda, która jest bliska przekształcenia się w jasną supernową” - mówi. „Nawet jeśli szanse zobaczenia tego, co się wydarzy w moim życiu, są bardzo, bardzo niskie. Niemniej jednak zawsze mam na to oko - na wszelki wypadek (w przypadku długiego strzału) wybuchnie supernowa. Bardzo bym chciał to zobaczyć”.

Jeśli nigdy nie widziałeś Betelgeuse, oto jak ją znaleźć:

„Wystarczy poszukać trzech blisko siebie, równomiernie rozmieszczonych gwiazd - są one wyjątkowe na całym niebie. To tworzy pas Oriona” - mówi Howell. „Są cztery jasne gwiazdy powyżej i poniżej tych, które tworzą prostokąt, który tworzy ramiona i nogi Oriona. Jeśli jesteś na półkuli północnej, lewą górną gwiazdą (która dla Oriona byłaby jego prawym ramieniem) jest Betelgeuse. Ty jesteś na półkuli północnej. można powiedzieć, ponieważ jest czerwony i jasny ”.

Teraz to jest interesujące

Fizyk Andy Howell mówi, że udał się na konferencję z okazji 400. rocznicy powstania supernowej, którą zobaczył Galileo; odbyło się to częściowo w domu Galileusza, a częściowo w tej sali wykładowej, w której nauczał studentów. „Te wydarzenia są tak zdumiewające, że ludzie znajdują sposób, aby je zapamiętać i mówić o nich przez setki lub tysiące lat” - mówi.

Pierwotnie opublikowano: 30 września 2020 r

FAQ Betelgeuse

Jak się wymawia Betelgeuse?
Jest wymawiane „Sok z żuka”, podobnie jak w filmie.
Jak długo pozostało Betelgeuse?
Chociaż niektórzy astronomowie uważają, że Betelgeuse jest na skraju wybuchu supernowej, nikt nie wie dokładnie, kiedy to nastąpi.
Co się stanie, jeśli Betelgeuse eksploduje?
Andy Howell, astronom z Obserwatorium Las Cumbres i fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego, mówi, że kiedy Betelgeuse przechodzi w supernową „[i] może być mniej więcej tak jasna w kwadrze księżyca - tak jasna, że ​​można by po niej czytać w nocy. " Co więcej, mówi, że "[i] będzie naprawdę jasne przez miesiące, a nawet przez rok powinieneś być w stanie to zobaczyć w dzień."
Czy Betelgeuse jest gorętsza niż słońce?
Chociaż betelgaleria jest większa, w rzeczywistości jest chłodniejsza niż słońce. Według Scholastic , powierzchnia Słońca ma około 5800 stopni Kelvina lub 10000 stopni Fahrenheita, podczas gdy Betel Portugal ma około 3000 stopni K lub 5000 stopni F.
Jak duża jest Betelgeuse w porównaniu do słońca?
Zgodnie z obrazem utworzonym przez Europejskie Obserwatorium Południowe przy użyciu układu Atacama Large Millimeter / submilimeter Array, Betelgeuse jest około 1400 razy większa niż Słońce.