Zaobserwowane w dwa tysiące dziewiętnastym roku przejściowe pociemnienie Betelgezy skłoniło naukowców do bliższego przyjrzenia się tej ogromnej gwieździe, która, jak spekulowano, ma wkrótce zakończyć swój żywot, wybuchając jako supernowa. Wyniki najnowszych badań rzucają nowe światło na umierającego nadolbrzyma, o którym wciąż wiemy dużo mniej, niż do tej pory zakładano. Z pomocą teleskopu Hubble’a badaczom udało się zdobyć nowe dane dotyczące rozmiaru, masy a nawet odległości Betelgezy od Ziemi, które znacząco różnią się od tych publikowanych jeszcze niedawno.
Znajdująca się w gwiazdozbiorze Oriona Betelgeza, jako dziewiąta najjaśniejsza gwiazda widoczna z Ziemi jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych obiektów na nocnym niebie. Nic więc dziwnego, że wciąż jest celem badań i obserwacji naukowców z całego świata, którym, jak się okazuje, nadal pozostało wiele do odkrycia na jej temat. Przez niemal dwieście lat astronomowie mierzyli rytm pulsacyjny Betelgezy, obserwując niewielkie zmiany jasności i ruchy jej powierzchni. Nagłe zaciemnienie znacząco odstające od normy, które można było zaobserwować na przełomie dwa tysiące dziewiętnastego i dwudziestego roku było widzialne nawet przy użyciu prostych teleskopów. To niecodzienne zachowanie Betelgezy wywołało przypuszczenia, że gwiazda musi być bardzo bliska wybuchu.
Przez kilka miesięcy była przysłonięta przez chmurę pyłu powstałą w wyniku ogromnego powierzchniowego wyrzutu masy. Do podobnego zjawiska, zwanego koronalnym wyrzutem masy, często dochodzi także na powierzchni Słońca, jednak wybuch na Betelgezie zdmuchnął nawet czterysta miliardów razy więcej masy niż przeciętny wyrzut masy na powierzchni naszej gwiazdy. Odłamany fragment fotosfery o wadze rzędu kilku mas Księżyca wyleciał w przestrzeń kosmiczną i schłodził się, tworząc ogromny obłok gęstego pyłu, który zablokował światło gwiazdy widzialne z Ziemi. Jak zakładają badacze, wybuch został prawdopodobnie wywołany przez zjawisko konwekcji, którego zasięg wynosił ponad półtora miliona kilometrów. Spowodowało to silne wstrząsy i pulsacje, które dosłownie zdmuchnęły kawałek fotosfery gwiazdy. Między siódmym a trzynastym lutego dwa tysiące dwudziestego roku Betelgeza osiągnęła najniższą obserwowaną jasność.
Według jednej z autorek badań, Andrei Dupree, wewnętrzne komórki konwekcyjne gwiazdy napędzające regularną pulsację poruszają się podobnie do niewyważonej pralki. Dane z teleskopu Hubble’a i widma spektrograficzne wskazują, że wewnętrzne warstwy Betelgezy mogą z czasem wrócić do normy, jednak nie jest to proste, kiedy odbudowująca się fotosfera starzejącej się gwiazdy wciąż ulega silnym wstrząsom. Inne wytłumaczenie wahań jasności Betelgezy proponowali Chińscy astronomowie, którzy przeanalizowali jej temperaturę i ilość tlenku tytanu w atmosferze. Według nich spadek jasności a wraz z nim spadek temperatury o około sto siedemdziesiąt stopni Celsjusza był niczym innym niż plamą słoneczną, a raczej gwiazdową, co potwierdziły ich badania.
CZY WYBUCH JEST JUŻ BLISKO?
Co ciekawe, niecodzienne zachowanie gwiazdy nie jest jeszcze dowodem na zbliżający się wybuch. Mimo wcześniejszych spekulacji o zbliżającym się końcu życia Betelgezy, badaczom udało się ustalić, że gwiazda znajduje się we wczesnej fazie spalania helu w jądrze. Oznacza to, że na wybuch supernowej, jaśniejszej nawet od Księżyca w pełni, która z całą pewnością będzie widzialna z Ziemi i to w ciągu dnia, będziemy musieli poczekać jeszcze jakieś… sto tysięcy lat. Mimo niedużej odległości od naszej planety, wybuch nie będzie zagrażał życiu na Ziemi. No właśnie, co z tą odległością? Jeszcze niedawno zakładano, że Betelgeza znajduje się około sześćset czterdzieści lat świetlnych od naszej planety, jednak nowe obliczenia sugerują, że może to być tylko pięćset trzydzieści lat świetlnych. Przy użyciu modelowania ewolucyjnego, sejsmicznego i hydrodynamicznego udało się także ustalić, że zakładana wcześniej masa gwiazdy nieco mija się z wynikami najnowszych analiz, według których jest ona od szesnastu i pół do dziewiętnastu razu większa od masy Słońca. Publikowane dotąd dane wskazywały, że rozmiary gwiazdy są tak ogromne, że umieszczona w centrum naszego układu słonecznego sięgałaby daleko za orbitę Jowisza, jednak ja się okazało, Betelgeza rozciąga się na około dwie trzecie zakładanej wcześniej wielkości, a jej promień jest siedemset pięćdziesiąt razy większy niż promień Słońca.
Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Te rozbieżności w wynikach badań obserwacyjnych pozwalają na wysnucie ważnego wniosku – badanie kosmosu nie jest łatwe nawet przy użyciu najnowocześniejszych teleskopów. Wiele czynników przyczynia się do mylnego odczytywania danych, zaburzeń obserwacji czy nawet błędów ludzkich. Kosmiczne odległości także nie ułatwiają sprawy, dlatego naukowcy wciąż pracują nad ulepszaniem technologii, które pozwalają na odkrywanie kolejnych tajemnic kosmosu.
W obserwacji Betelgezy naukowcy widzą ważny cel – jest nim odkrycie tego, jak czerwone nadolbrzymy tracą masę w późnym okresie ewolucji, kiedy w ich wnętrzach kończy się paliwo do syntezy jądrowej, zanim eksplodują jako supernowe. Badacze zbierają na razie wszystkie fragmenty układanki dotyczące losu gwiazdy przed, po i w trakcie wyrzutu masy, obserwując losy Betelgezy w czasie rzeczywistym, na razie przy pomocy Hubble’a a już niedługo także kosmicznego teleskopu Jamesa Webb’a, który będzie w stanie wykryć wyrzucaną materię widoczną w świetle podczerwonym, gdy ta dalej będzie oddalać się od gwiazdy. Eksplozja Betelgezy będzie najbliższą supernową w historii, około dziewiętnaście razy bliższą niż odkryta w tysiąc sześćset czwartym roku supernowa Keplera. Pozostanie po niej gwiazda neutronowa o masie około półtorej masy Słońca.
