Dlaczego Betelgeza nagle pociemniała?

Betelgeza, czerwony nadolbrzym, jedna z najlepiej rozpoznawanych gwiazd w kosmosie. Znana i popularna przede wszystkim dlatego, że jej żywot wydaje się zbliżać już do końca i praktycznie w każdej chwili może zostać supernową, dając na nocnym niebie spektakl jakiego ludzkość nie widziała od setek lat. Kiedy możemy się tego spodziewać? Dokładnie nie wiadomo, jednak najnowsze badania na temat jej nagłego przygasania zaobserwowanego w dwa tysiące dziewiętnastym roku mogą rzucić nowe światło na to zagadnienie.

betelgeza Grafika przedstawiająca nagłe zmiany jasności Betelgezy.
Źródło: ESO/J. Drevon et al.

Betelgeza lub też Alfa Orionis to jedna z najjaśniejszych gwiazd w konstelacji Oriona, jest wielokrotnie jaśniejsza od Słońca – szacuje się, że jej jasność jest aż sto tysięcy razy większa niż w przypadku naszej gwiazdy, równie imponujący jest jej rozmiar – jej średnica jest tysiąc razy większa od średnicy Słońca. Jako prawdziwy czerwony supergigant, Betelgeza znajduje się na późnym etapie swojego kosmicznego istnienia, a jej koniec zbliża się nieuchronnie i nastąpi w bliższej lub dalszej przyszłości. Mimo iż wielu miało nadzieję na obserwację jej przeistoczenia w supernową jeszcze w naszym stuleciu, to najnowsze prognozy naukowe sugerują aby raczej porzucić te oczekiwania. Obecnie szanse na wybuch ocenia się na mniej niż jedną dziesiątą procenta w ciągu najbliższych stu lat. Niedużo, ale to nadal więcej niż zero.

W grudniu dwa tysiące dziewiętnastego roku, astronomowie zwrócili szczególną uwagę na Betelgezę, kiedy to nagle jej blask zaczął słabnąć. Początkowo zjawisko to było widoczne jedynie przez teleskopy, ale wraz z upływem czasu, pociemnienie stało się coraz bardziej oczywiste i dostrzegalne nawet bez użycia zaawansowanych narzędzi obserwacyjnych. Następnie w lutym dwa tysiące dwudziestego roku zaczęliśmy obserwować zjawisko zupełnie odwrotne i jasność gwiazdy zaczęła ponownie wzrastać, by do końca marca powrócić do swojego zwykłego stanu.

Ta nieoczekiwana zmiana w jasności sprowokowała środowisko naukowe do poszukiwania wyjaśnień. Co mogło wywołać tak drastyczną i szybką utratę blasku? Jaka przyszłość czeka tego czerwonego supergiganta? Czy gwiazda może znaleźć się o krok od śmierci i nagle znów powrócić do żywych?

Niektórzy obserwatorzy przewidywali, że przygasanie to było zwiastunem końca gwiazdy, pierwszy sygnał ostrzegawczy i Betelgeza niedługo wybuchnie. Ale nic z tych rzeczy.

Teraz astronomowie są już niemal pewni, że to nieprawda. Obrazy opublikowane przez ESO czyli Europejskie Obserwatorium Południowe w poniedziałek dwudziestego trzeciego października wyraźnie pokazują, że jasność gwiazdy wróciła do normy po tym nagłym zaciemnieniu sprzed czterech lat.

Najnowsze filmy

Obrazy te są dziełem zespołu naukowców z francuskiego Université Côte d’Azur (uniwersite kot azuhr) czy;li uniwersytetu lazurowego wybrzeża, którzy wykonywali wysokiej rozdzielczości zdjęcia Betelgezy przez całe dwa lata, w okresie między grudniem roku dwa tysiące osiemnastego a grudniem dwa tysiące dwudziestego. Korzystając z instrumentu MATISSE czyli Multi Aperture mid-Infrared Spectroscopic Experiment zainstalowanym na interferometrze Very Large Telescope Europejskiego Obserwatorium Południowego w północnym Chile, astronomowie uchwycili gwiazdę przed, w trakcie i po zdarzeniu z przygasaniem.

Chociaż całkowita jasność gwiazdy zdawała się spadać, jej fotosfera wydawała się faktycznie jaśnieć podczas zdarzenia. Astronomowie z Université Côte d’Azur twierdzą, że jest to zgodna z prawdopodobną teorią, wspieraną obserwacjami, że Betelgeza przygasła jedynie z naszej perspektywy. A powodem tego przygasania był wybuch na jej powierzchni, który spowodował wyrzucenie dużej chmury tlenku krzemu. Mogło to również być związane z nagłym ochłodzeniem powierzchni gwiazdy.

Spadek temperatury byłby wystarczająco duży, aby ochłodzić uciekający gaz na tyle, by jego część skondensowała się w stałą chmurę pyłu, a ten następnie rozprzestrzeniłby się, tworząc zasłonę przed gwiazdą, przygaszając ją z naszego punktu widzenia. Co więcej, naukowcy twierdzą, że ten sam pył, może później przyczyniać się do powstawania i rozwoju nowych gwiazd.

Superolbrzymy takie jak Betelgeza, będąca na późnym etapie swojej ewolucji, wciąż kryją przed astronomami wiele tajemnic. Nie obserwowaliśmy bezpośrednio śmierci gwiazdy od średniowiecza, naukowcy nie wiedzą więc, czego tak naprawdę możemy się spodziewać.

Badania nad tym, jak dokładnie powstają supergiganty i co się z nimi dzieje w ich ostatnich dniach, trwają. A jeśli chodzi o Betelgezę, to astronomowie spodziewają się, że jeszcze przez długi czas będzie dostarczać nam różnego rodzaju danych, gdy nadal świeci na naszym nocnym niebie, a także w odległej, nieokreślonej przyszłości, gdy już wybuchnie.

A co byłoby gdyby wybuchła teraz? Czy eksplozja tak ogromnej gwiazdy mogłaby mieć negatywny wpływ na układ słonecznych i życie na Ziemi?

Zacznijmy od tego jaki mógłby być prawdopodobny przebieg takiego wydarzenia. Zgodnie z naszą obecną wiedzą przewiduje się, że Betelgeza eksploduje jako Supernowa Typu II. Jej centralna część, jądro, zbudowane jest głównie z żelaza, elementu charakteryzującego się wysoką stabilnością. Brak dalszych reakcji syntezy jądrowej tworzących cięższe pierwiastki powoduje zanikanie ciśnienia promieniowania, które wcześniej równoważyło grawitacyjne siły ściskające gwiazdę.

Gdy masa jądra osiągnie krytyczny punkt, zwany granicą Chandrasekhara, równą jeden i czterdzieści cztery setne masy Słońca, rozpocznie się gwałtowny proces zapadania się materii.

Wyższe warstwy gwiazdy złożone są z lżejszych pierwiastków, takich jak krzem, węgiel, tlen, hel, a na zewnątrz wodór. W chwili zapadnięcia się jądra, te warstwy zaczną gwałtownie spadać na jego powierzchnię z prędkością zbliżoną do jednej trzeciej prędkości światła. Następnie gdy na jądrze skumuluje się odpowiednio duża ilość pierwiastków z opadających warstw zewnętrznych, zostaną one gwałtownie wyrzucone z ogromną prędkością w przestrzeń kosmiczną. To właśnie moment eksplozji, znany jako supernowa, który przyniesie nam spektakularny pokaz świetlny na nocnym niebie wiele lat później, kiedy już światło z tego wydarzenia zdąży pokonać odległość setek lat świetlnych.

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

Zobacz szczegóły!

Cały materiał wyrzucony w wyniku eksplozji stworzy efektowną mgławicę, podobną do wielu innych mgławic, które dziś są przedmiotem astronomicznych obserwacji, w końcu one również są pozostałościami właśnie po supernowych.

Warto jednak zaznaczyć pewnie istotną kwestię – prędkość światła. Abyśmy mogli być świadkami tego wspaniałego zjawiska jeszcze za naszego życia, Betelgeza musiałaby już dawno temu przejść przez etap zapadania i wybuchu. Biorąc pod uwagę odległość gwiazdy od Ziemi, która wynosi około sześćset pięćdziesiąt lat świetlnych, światło z tego wydarzenia potrzebuje odpowiedniej ilości czasu, aby dotrzeć do nas. W przypadku hipotetycznej eksplozji gwiazdy dzisiaj, jej obserwacja stałaby się możliwa dopiero dla przyszłych pokoleń, najprawdopodobniej w okolicach dwudziestego szóstego lub dwudziestego siódmego wieku.

A jeśli chodzi o kwestie apokaliptyczne, to spokojnie, jest to na tyle duża odległość, że poza ładnymi światełkami na niebie nic poważnego nam nie grozi. Co prawda może dotrzeć do nas trochę więcej promieniowania, ale nie będzie ono stanowiło zagrożenia dla życia na Ziemi. Tak więc możecie spać spokojnie, nie taka Betelgeza straszna jak ją malują.

Dlaczego Betelgeza nagle pociemniała?

Najnowsze filmy

A co byłoby gdyby wybuchła teraz? Czy eksplozja tak ogromnej gwiazdy mogłaby mieć negatywny wpływ na układ słonecznych i życie na Ziemi?

Patronite

Ostatnie newsy