Betelgeuse: The Eventual Supernova

Betelgeuse to gwiazda zbliżająca się do końca swojego życia. Ponieważ w jej jądrze powstają coraz cięższe pierwiastki, które mogłyby zostać wykorzystane do budowy gwiazd po jej śmierci, NASA nazwała kiedyś tego czerwonego olbrzyma pracoholikiem.

Gwiazda jest znana wśród astronomów amatorów nie tylko ze względu na swój rozmiar i jasność, ale również dlatego, że jest częścią Oriona, jasnego zimowego gwiazdozbioru na półkuli północnej.

Profesjonalni astronomowie również uważnie obserwują tę gwiazdę, ponieważ jest ona notorycznie zmienna: jej średnica zmienia się od 550 do 920 razy w stosunku do średnicy Słońca. W 2013 roku astronomowie stwierdzili, że Betelgeuse prawdopodobnie zderzy się z „kosmiczną ścianą” pyłu międzygwiezdnego za kilka tysięcy lat.

Zlokalizowanie Betelgezy

Starożytni astronomowie z łatwością zauważyliby Betelgezę ze względu na jej rozmiar i stosunkowo bliską odległość od Ziemi: znajduje się w odległości około 600 lat świetlnych i ma zmienną jasność zazwyczaj osiągającą wartość 0,4 i spadającą poniżej 1,2. Niektóre XX-wieczne obserwacje American Association of Variable Star Observers sugerowały szczytowe magnitudo 0,2 w 1933 i 1942 roku. Jest to 12 najjaśniejsza gwiazda na nocnym niebie.

Położenie gwiazdy to:

• Wyższenie prawe: 05 godzina 55 minut 10,3 sekundy
• Deklinacja: +07 stopni 24 minuty 25 sekund

Prawdopodobnie nazwa „Betelgeuse” pochodzi od słów arabskich, ale gwiazda miała inne nazwy (na przykład) w sanskrycie, tradycyjnym języku chińskim, a nawet w języku hawajskim; w tym ostatnim była znana jako Kauluakoko.

Nadchodząca supernowa

Gdy astronomowie mówią, że Betelgeuse ma wybuchnąć wkrótce, mają na myśli krótko w sensie astronomicznym: w ciągu miliona lat, według kilku źródeł. Przewidywanie, kiedy dokładnie Betelgeuse zamieni się w supernową jest jednak trudne, gdyż zależy od dokładnych obliczeń jej masy, a także zrozumienia tego, co dzieje się wewnątrz gwiazdy.

Betelgeuse jest tak ogromna – jej rozmiary wykraczałyby poza orbitę Jowisza, gdyby znalazła się w pozycji Słońca w Układzie Słonecznym – że kilka teleskopów uchwyciło obrazy gwiazdy i zauważyło, jak zrzuca masę. Począwszy od 1993 roku, przez co najmniej 15 lat, jej promień skurczył się o 15 procent, co jest zdumiewającą wartością w tak krótkim czasie.

„Nie wiemy, dlaczego gwiazda się kurczy” – powiedział Edward Wishnow, fizyk z Laboratorium Nauk Kosmicznych UC Berkeley w 2009 roku.

„Biorąc pod uwagę wszystko, co wiemy o galaktykach i odległym wszechświecie, wciąż jest wiele rzeczy, których nie wiemy o gwiazdach, w tym co się dzieje, gdy czerwone olbrzymy zbliżają się do końca swojego życia.”

Zbliżanie się do ściany

Gdy gwiazda przygotowuje się do tego, co może być wielką eksplozją, czeka ją kolejne wyzwanie: oczekuje się, że zderzy się ze ścianą pyłu międzygwiazdowego w ciągu najbliższych kilku tysięcy lat.

Zdjęcie z Obserwatorium Kosmicznego Herschela w podczerwieni opublikowane w 2013 roku sugeruje, że gwiazda zderzy się z pyłem z prędkością 66 960 mil na godzinę (107 761 kilometrów na godzinę).

Zderzenie zajmie trochę czasu: oczekuje się, że wiatr słoneczny dotknie linii około 5 000 lat od teraz, a serce gwiazdy zderzy się z prętem 12 500 lat później.

Ostatnie badania

Trwające obserwacje Betelgezy ujawniają, że wciąż mamy wiele do nauczenia się o jej strukturze.

Obserwacje czerwonego olbrzyma ujawniły, że gaz, który opuszcza gwiazdę jest zimniejszy niż astronomowie sądzili. Naukowcy nie są pewni, w jaki sposób tak duża ilość masy opuściła gwiazdę, nie generując przy tym dużej ilości ciepła – stwierdzili w badaniu z 2016 roku. Możliwe wyjaśnienia obejmują pola magnetyczne lub fale uderzeniowe, ale potrzeba będzie więcej pracy, aby potwierdzić te modele. Astronomowie prowadzą również badania porównawcze z innym czerwonym supergigantem, Antaresem, aby lepiej zrozumieć sytuację.

W międzyczasie naukowcy pozostają zaskoczeni bardzo szybką rotacją Betelgezy, która jest około 150 razy szybsza niż oczekiwano. Mogło się to zdarzyć, jeśli gwiazda połknęła gwiazdę o masie Słońca około 100 000 lat temu, według badań z 2016 roku. Biorąc pod uwagę ogromny rozmiar Betelgezy – jest ona 1000 razy szersza niż nasze Słońce, lub 860 milionów mil (1,4 miliarda kilometrów) w poprzek – powinna obracać się znacznie wolniej, sugerują astronomowie.

W 2017 roku teleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array Telescope (ALMA) wykonał pierwsze zdjęcie powierzchni Betelgezy, które według astronomów było obrazem o najwyższej rozdzielczości, jaki do tej pory uzyskano dla tej gwiazdy.