Betelgeuse widziana na falach submilimetrowych przez teleskop ALMA w Chile. Guzek” po lewej stronie to gorący gaz lekko wystający z rozszerzonej atmosfery czerwonego supergiganta. Obraz przez ALMA (ESO/ NAOJ/ NRAO)/ E. O’Gorman/ P. Kervella/ ASU.
Betelgeuse to czerwony supergwiazda w słynnym gwiazdozbiorze Oriona Łowcy i jedna z najjaśniejszych gwiazd na naszym nocnym niebie. W zeszłym roku ta ukochana jasna gwiazda zaczęła dramatycznie przygasać, co wywołało spekulacje, czy może w końcu zbliża się do swojego końca w ognistej eksplozji – supernowej – jak oczekuje się, że nastąpi to kiedyś w przyszłości. Wielu pytało, czy to może być to? To było bardzo ekscytujące. Jednak teraz nowe badania naukowców z Australian National University – ogłoszone 16 października 2020 roku – sugerują, że być może będziemy musieli poczekać jeszcze 100 000 lat na wybuchowy finał Betelgezy. Odkrycia pokazują również, że Betelgeuse jest mniejsza i bliższa niż naukowcy sądzili.
Kalendarze księżycowe na rok 2021 już są! Zamów swój, zanim zniknie. Sprawi świetny prezent!
Badacze opublikowali swoje wnioski w nowej recenzowanej pracy w The Astrophysical Journal 13 października 2020 r.
Ten obraz porównawczy pokazuje gwiazdę Betelgeuse przed i po jej bezprecedensowym przyciemnieniu, które rozpoczęło się pod koniec 2019 roku. Obserwacje – wykonane za pomocą instrumentu SPHERE Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w styczniu i grudniu 2019 roku – pokazują, jak bardzo gwiazda wyblakła i jak zmienił się jej pozorny kształt. Image via ESO/ M. Montargès et al.
Meridith Joyce z ANU, która kierowała badaniem, stwierdziła:
Zazwyczaj jest to jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie, ale zaobserwowaliśmy dwa spadki jasności Betelgezy od końca 2019 roku. To skłoniło do spekulacji, że może być o eksplozji. Ale nasze badanie oferuje inne wyjaśnienie. Wiemy, że pierwsze zdarzenie ściemniania obejmowało chmurę pyłu. Stwierdziliśmy, że drugie mniejsze zdarzenie było prawdopodobnie spowodowane pulsacjami gwiazdy.
Jeśli rzeczywiście drugie przyciemnienie gwiazdy było spowodowane naturalnymi pulsacjami, byłoby to znaczące w kontekście tego, co stanie się z Betelgeuse w bliskiej i długoterminowej przyszłości. Używając modelowania hydrodynamicznego i sejsmicznego, naukowcy byli w stanie ustalić, że przyczyną pulsacji były fale ciśnienia. Oznacza to, że gwiazda nadal spala hel, a więc nie powinna w najbliższym czasie eksplodować. Współautor pracy, Shing-Chi Leung z Uniwersytetu Tokijskiego, powiedział, że badanie:
… potwierdziło, że fale ciśnienia – zasadniczo fale dźwiękowe – były przyczyną pulsacji Betelgezy.
To zdjęcie, uzyskane za pomocą instrumentu VISIR na należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie, pokazuje światło podczerwone emitowane przez pył otaczający Betelgeuse w grudniu 2019 roku. Obłoki pyłu, które przypominają płomienie na tym dramatycznym obrazie, powstają, gdy gwiazda wyrzuca swój materiał z powrotem w przestrzeń. Czarny dysk przesłania centrum gwiazdy oraz znaczną część jej otoczenia, które jest bardzo jasne i musi być zamaskowane, aby można było dostrzec słabsze pióropusze pyłu. Pomarańczowa kropka w środku to obraz SPHERE powierzchni Betelgezy, która ma rozmiar zbliżony do orbity Jowisza. Image via ESO/ P. Kervella/ M. Montargès et al.
Joyce dodał:
W tej chwili spala hel w swoim jądrze, co oznacza, że nie jest bliska wybuchu. Może to być około 100 000 lat przed wybuchem.
Badania dostarczyły również innych zaskakujących szczegółów na temat Betelgezy: jest ona mniejsza i znajduje się bliżej naszego Układu Słonecznego niż wcześniej sądzono. To wciąż czerwony supergwiazda, setki razy większa od naszego Słońca, ale o nieco mniejszym promieniu. Według współautora pracy, László Molnára z Obserwatorium Konkoly w Budapeszcie:
Faktyczny fizyczny rozmiar Betelgezy był trochę tajemnicą; wcześniejsze badania sugerowały, że może być ona większa niż orbita Jowisza. Nasze wyniki mówią, że Betelgeuse rozciąga się tylko do 2/3 tego, z promieniem 750 razy większym od promienia Słońca.
Gdy już mieliśmy fizyczny rozmiar gwiazdy, byliśmy w stanie określić odległość od Ziemi. Nasze wyniki pokazują, że znajduje się ona zaledwie 530 lat świetlnych od nas, 25% bliżej niż wcześniej sądzono.
Meridith Joyce z ANU, główny autor nowego badania. Image via ANU.
To znacznie bliżej niż wcześniej szacowana odległość 724 lat świetlnych, ale wciąż bardzo daleko z punktu widzenia bezpieczeństwa. Kiedykolwiek Betelgeza w końcu wybuchnie, wciąż jest na tyle odległa, że eksplozja nie będzie miała dużego, jeśli w ogóle, wpływu na Ziemię. To pocieszająca myśl, choć jeśli naukowcy mają rację, nikt z nas żyjących nie będzie w stanie tego zobaczyć. Ale dla wszystkich innych naukowców w tym czasie, będzie to wyjątkowa szansa, aby być świadkiem supernowej, która jest stosunkowo blisko. Joyce powiedział:
To wciąż naprawdę wielka sprawa, gdy supernowa wybucha. A to jest nasz najbliższy kandydat. Daje nam to rzadką możliwość zbadania, co dzieje się z gwiazdami takimi jak ta, zanim wybuchną.
W sierpniu ubiegłego roku naukowcy używający Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST) donieśli, że duża chmura pyłu najprawdopodobniej spowodowała pierwsze poważne pociemnienie gwiazdy, rozpoczynające się pod koniec 2019 roku. Uważa się, że chmura pyłu uformowała się z gęstego gorącego gazu przemieszczającego się przez rozszerzoną atmosferę Betelgezy.
Ta 3-panelowa koncepcja artysty ilustruje nowe badania, wyjaśniając, dlaczego jasny czerwony supergigant gwiazdy Betelgezy nagle stał się bledszy przez kilka miesięcy pod koniec 2019 i na początku 2020 roku. W panelu 1, jasna, gorąca plama plazmy jest wyrzucana z gwiazdy. W panelu 2, wypływający wyrzucony gaz gwałtownie rozszerza się na zewnątrz i chłodzi tworząc ogromną chmurę przesłaniającego pyłu. W panelu 3, ogromna chmura pyłu częściowo blokuje światło Betelgezy. Image via NASA/ ESA/ E. Wheatley (STScI)/ CfA.
Gwiazda później zaczęła wracać do normalnej jasności aż do okresu między późnym czerwcem a początkiem sierpnia 2020 roku, kiedy to ponownie zaczęła się ściemniać. Jak wyjaśniono w tym nowym badaniu, drugie, płytsze ściemnianie było prawdopodobnie spowodowane normalnymi pulsacjami w samej gwieździe. Nie jest to zbyt zaskakujące, ponieważ Betelgeuse jest gwiazdą zmienną i przechodzi cykle jasności, które trwają około 420 dni.
Nowe wyniki potwierdzają inne twierdzenia naukowców, że Betelgeuse najprawdopodobniej nie stanie się w najbliższym czasie supernową. Ponadto, dokładniejsze pomiary rozmiarów i odległości gwiazdy pomogą naukowcom lepiej zrozumieć jej zachowanie oraz to, jak i dlaczego te olbrzymie gwiazdy w końcu spotykają się z tak ognistą śmiercią.
Dolna linia: Czerwona gwiazda supergigant Betelgeuse może nie wybuchnąć przez kolejne 100 000 lat, a także jest mniejsza i bliższa niż początkowo sądzono, według nowego badania.
Źródło: Standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Estimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESA
Via Australian National University
Paul Scott Anderson ma pasję do eksploracji kosmosu, która rozpoczęła się w dzieciństwie, gdy oglądał Kosmos Carla Sagana. Będąc w szkole był znany ze swojej pasji do eksploracji kosmosu i astronomii. W 2005 roku założył swojego bloga The Meridiani Journal, który był kroniką eksploracji planetarnej. W 2015 roku blog został przemianowany na Planetaria. Choć interesuje się wszystkimi aspektami eksploracji kosmosu, jego główną pasją jest nauka o planetach. W 2011 roku zaczął pisać o kosmosie na zasadzie freelancera, a obecnie pisze dla AmericaSpace i Futurism (część Vocal). Pisał również dla Universe Today i SpaceFlight Insider, a także został opublikowany w The Mars Quarterly i wykonał dodatkowe pisanie dla znanej aplikacji iOS Exoplanet na iPhone’a i iPada.