Ikona szukaj

Betelgeza - ostatni etap swojej ewolucji

Betelgeza jest dziesiątą najjaśniejszą gwiazdą na nocnym niebie i drogą najjaśniejszą w gwiazdozbiorze Oriona, do którego należy. Jest ona czerwonym nadolbrzymem (jeden z etapów rozwoju gwiazdy). Oznacza to, że znajduje się w już dość zaawansowanej fazie swojej ewolucji. Jej odległość od Ziemi została oszacowana kilka lat temu na 427 lat świetlnych, jednak ostatnie ponowne pomiary zasugerowały większą wartość, równą około 600-640 lat świetlnych. Na podstawie nowym danych konieczne było zaktualizowanie większości parametrów gwiazdy, w szczególności promienia Betelgezy. Obliczenia sugerują, że gwiazda ta ma kolosalne wymiary, a jej promień mierzy prawdopodobnie 4,6 au, czyli jest około 1000-1050 razy większy od promienia Słońca. Oznacz to również, że jest ona wyjątkowo jasna – ponad 135 000 razy jaśniejsza od naszej gwiazdy, a tym samym stanowi jedną z najjaśniejszych jakie znamy. Astronomowie przypuszczają, że jej masa jest ok. 15-20 razy większa od masy Słońca.

Betelgezę łatwo odnaleźć na nocnym niebie. Jest jednym z najjaśniejszych jego punktów. Dodatkowo jest częścią charakterystycznej konstelacji Oriona, której stanowi północno-wschodni wierzchołek, i wyróżnia się intensywnym pomarańczowym kolorem, który kontrastuje z typowym niebieskim innych gwiazd tego obszaru nieba. Stanowi również północno-zachodni wierzchołek wielkiego asteryzmu (układu gwiazd tworzącego pewien widoczny wzór) trójkąta zimowego.

W 1975 roku zastosowanie techniki interferometrii pozwoliło astronomom odkryć na powierzchni gwiazdy obecność aktywnych formacji, przypuszczalnie podobnych do plam słonecznych. W ten sposób Betelgeza stała się pierwszą, obok Słońca, gwiazdą, na której powierzchni stwierdzono obecność plam fotosferycznych.

Obiektyw Kosmicznego Teleskopu Hubble'a został skierowany na gwiazdę, aby uchwycić jej obraz w ultrafiolecie. W ten sposób otrzymano pierwszy obraz w wysokiej rozdzielczości dysku gwiazdy poza Układem Słonecznym. Zdjęcie przedstawia jasną plamkę wskazującą na region o wyższej temperaturze w południowo-zachodniej części powierzchni gwiazdy, postawiono hipotezę, że gorący punkt obserwowany na zdjęciu może pokrywać się z jednym z obszarów polarnych gwiazdy.

Betelgeza emituje dużo ilość podczerwieni, jedynie 13% jej energii ma postać światła widzialnego. Gdyby ludzkie oko było wrażliwe na wszystkie długości fal widma elektromagnetycznego, Betelgeza byłaby najjaśniejszą gwiazdą na niebie i pojawiłaby się z pozorną wielkością zbliżoną do planety Wenus.

Wyniki niektórych badań wykazały, że Betelgeza uległa zmniejszeniu w swoich rozmiarach w latach 1993-2009. W rzeczywistości długoterminowe obserwacje, przeprowadzone w podczerwieni stwierdzają, że promień gwiazdy stopniowo malał w ciągu tych szesnastu lat, przechodząc od 5,6 do 4,8 au (redukcja równa odległości między Wenus a Słońcem). Niektórzy astronomowie spekulują, że może to być związane z przekształceniem się gwiazdy w supernową i późniejszą nieuchronną jej eksplozją. Inni natomiast uważają, że po prostu gwiazda, w wyniku swego obrotu, pokazała inną część swojej bardzo nieregularnej powierzchni.

Betelgeza znajduje się na ostatnim etapie swojej ewolucji: wysoce niestabilna faza czerwonego nadolbrzyma jest w rzeczywistości wstępem do wygaśnięcia gwiazdy. Astronomowie uważają, że Betelgeza, ze względu na swoją masę, podczas swojej fazy ciągu głównego była gwiazdą klasy B, o typowym niebiesko-białym kolorze i pozostawała w tej fazie przez co najmniej 8-10 milionów lat. Pod koniec tej fazy, w ciągu ostatniego miliona lat, gwiazda przeszła serię zapaści, ostatecznie powodujących jej ekspansję do obecnego stanu czerwonego nadolbrzyma.

Biorąc pod uwagę jej dużą masę, astronomowie uważają, że gwiazda zakończy swoje istnienie eksplozją bardzo jasnej supernowej typu II. Nie wiadomo dokładnie, kiedy to się stanie. Niektórzy sądzą, że za kilka tysięcy lat nastanie jej koniec. Inni wierzą, że od wybuchu pozostało jeszcze kilka milionów lat; jeszcze inni przypuszczają, aby zjawisko to mogło już nastąpić, ale wykluczają, że będzie ono widoczne w stosunkowo krótkim czasie (w skali człowieka), co najwyżej za kilka stuleci.

Chociaż nie wiadomo, kiedy Betelgeza stanie się supernową, możliwe jest określenie za pomocą modeli fizyczno-matematycznych złożonej serii wydarzeń, które będą poprzedzać i nastąpią po eksplozji gwiazdy.

Gdy rdzeń gwiazdy osiągnie masę większą od wartości granicy Chandrasekhara, stanie się niestabilny, zapadnie się w gwiazdę neutronową. Zapadnięcie się wygeneruje serię fal uderzeniowych, które po około dniu dotrą do powierzchni gwiazdy i spowodują jej rozczłonkowanie. W ciągu dwóch tygodni po eksplozji wyrzucona materia będzie się rozszerzać, stygnąc, na odległość równą 100 au od gwiazdy. Jasność supernowej będzie miliard razy większa od jasności Słońca przez ok. 2-3 tygodnie, podczas gdy rzeczywista temperatura będzie utrzymywać się na poziomie 6000 K. Betelgeza będzie widoczna z Ziemi z pozorną wielkością równą jednej czwartej księżyca. W tej fazie będzie można ją zobaczyć w ciągu dnia i warunki te będą trwać kilka miesięcy.

Pomimo względnej bliskości, uważa się, że promieniowanie emitowane przez eksplozję Betelgezy spowoduje niewielkie, jeśli w ogóle, szkody w biosferze naszej planety.

Źródło:
https://www.eso.org/public/images/eso0927a

11.03.2021

Monika

©Planeta Mars 2021