Słońce, wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Nazywana Alfa Orionis, lub Betelgeza, jest czerwonym supergigantem wyznaczającym ramię zimowego gwiazdozbioru Oriona Łowcy. Obraz Hubble’a ujawnia ogromną atmosferę w ultrafiolecie oraz tajemniczą gorącą plamę na powierzchni gwiezdnego behemota. Ogromna jasna plama, ponad dziesięć razy większa od średnicy Ziemi, jest co najmniej 2, 000 stopni Kelvina gorętsza niż powierzchnia gwiazdy.
Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA i ESA
Betelgeuse ma swój moment. Słynna czerwona gwiazda supergigant w gwiazdozbiorze Oriona wyraźnie pociemniała w ostatnich tygodniach, prowadząc niektórych do rozważań, czy może być bliska supernowej i wybuchnąć.
Ostatnia widoczna supernowa miała miejsce w 1987 roku – supernowa 1987A – która wybuchła w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelitarnej naszej Drogi Mlecznej.
Czy Betelgeuse może wybuchnąć? Jeśli tak, jak by to wyglądało? Czy „ściemnianie” wskazuje na to, że potencjalny wybuch jest blisko? Czy może jesteśmy tylko pełni nadziei … a może nawet szukamy w złym miejscu?
Pomimo całej uwagi skierowanej na Betelguese, prawie na pewno nie wybuchnie w tym tygodniu i będzie tak jasna jak Księżyc w pełni przez kilka miesięcy na końcu. Tymczasem nowe badania sugerują, że blaknąca gwiazda alfa konstelacji Oriona nie jest jedyną olbrzymią gwiazdą, na którą należy mieć oko.
- Czy Betelguese ma przejść supernową?
- Więc kiedy Betelgeza przejdzie supernową?
- Jeśli Betelgeuse przejdzie supernową, co będzie widać z Ziemi?
- Co by nam zostało po tym, jak Betelgeuse przejdzie supernową?
- Czy istnieją inne gwiazdy, które mogą przejść supernową?
- Nowa” przewidywana na rok 2083
- Czy V Sagittae może wybuchnąć wcześniej?
- Co to jest 'strefa śmierci’ dla supernowych? Czy jesteśmy bezpieczni?
Czy Betelguese ma przejść supernową?
To prawie na pewno nie stanie się w tym dokładnym momencie … ale mogłoby. Około tysiąc razy większa od naszego Słońca, Betelgueza niezaprzeczalnie słabnie, ale dla astronomów nie jest to zaskoczeniem. „Zarówno media, jak i niektórzy astronomowie przywiązują do niej zbyt dużą wagę” – mówi Alex Filippenko, astrofizyk i profesor astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. „Betelgeza jest znana jako gwiazda zmienna – jaśnieje i gaśnie w sposób nieregularny. Długoterminowy zapis pokazuje okresowe rozjaśnianie i zanikanie trwające około sześciu lat i inną okresowość trwającą około 400 dni … czasami spotykają się one razem i następuje szczególnie niski punkt.” To jest właśnie to, co dzieje się teraz.
Są inne czynniki w grze, zbyt. „Betelgeuse jest również znana jako gwiazda supergigant, której atmosfera raz na jakiś czas wytwarza pył, który może przyćmić gwiazdę również wizualnie” – mówi Filippenko. „Wszystko to dzieje się od setek lub tysięcy lat i nie ma powodu, by sądzić, że wybuch jest bliski.”
Słońce, wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Betelgeza to ogromna gwiazda w gwiazdozbiorze Oriona. Ten ultrafioletowy obraz pokazuje jasną plamę na gwieździe, która jest o 2000 stopni Celsjusza gorętsza niż reszta powierzchni. Zdjęcie po prawej stronie pokazuje gwiazdozbiór Oriona, z Betelgezą zaznaczoną żółtym krzyżykiem. Pokazany jest również rozmiar gwiazdy w stosunku do orbity Ziemi. (Photo by © CORBIS/Corbis via Getty Images)
Corbis via Getty Images
Więc kiedy Betelgeza przejdzie supernową?
„To może być dziś wieczorem, nie zaprzeczam,” mówi Filippenko. „Chodzi tylko o to, że obecne przyciemnienie nie jest czymś niesamowicie niezwykłym”. Szacunki zakładają, że Betelguese przejdzie supernową prawdopodobnie w ciągu najbliższych 100 000 lat, ale to tylko najlepsze przypuszczenie. „Według najnowszych modeli może to potrwać nawet pół miliona lat,” mówi Filippenko. „Wszystko zależy od tego, jaka dokładnie jest masa gwiazdy i jak daleko zaszło już jej ewolucyjne spalanie, a my po prostu nie wiemy tych rzeczy.”
czasopismo Monthly Notices of the Royal Astronomical Society w 2013 roku, pokazuje, że jej atmosfera Betelguese rozciąga się do pięciokrotnej wielkości wizualnej powierzchni gwiazdy. Ujawnia dwa gorące punkty w zewnętrznej atmosferze i słaby łuk chłodnego gazu jeszcze dalej poza radiową powierzchnią gwiazdy.
University of Manchester & e-MERLIN
Jeśli Betelgeuse przejdzie supernową, co będzie widać z Ziemi?
Często mówi się, że Betelgeuse może być tak jasna jak Księżyc w pełni przez kilka tygodni po supernowej, ale astronomowie nie wiedzą tego na pewno. „Sądzimy, że Betelgeza ma masę około 20 mas Słońca, ale może mieć nawet 15, a nasze obserwacje innych tak masywnych gwiazd sugerują, że jeśli mają one masę około 15 lub 16 mas Słońca, to eksplodują, gdy są w fazie czerwonego supergiganta” – mówi Filippenko. „To prowadzi do eksplozji, która pozostaje mniej więcej tej samej jasności przez około trzy miesiące, zanim gwiazdy zaczną zanikać”.
Jednakże, jeśli masa Betelgezy jest rzeczywiście trochę, ale więcej – być może 20 lub 22 masy słoneczne – to może ona najpierw stracić wiele ze swojej zewnętrznej otoczki z gazów poprzez serię gwałtownych wyrzutów. „Nazywam je 'kosmicznymi beknięciami’ i sprawiłyby one, że gwiazda byłaby znacznie mniejsza w momencie wybuchu, więc pozostałaby jasna przez krótszy czas,” powiedział Filippenko.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a pokazuje rozciągającą się na sześć lat świetlnych pozostałość po wybuchu supernowej. Japońscy i chińscy astronomowie byli świadkami tego gwałtownego wydarzenia prawie 1000 lat temu w 1054 roku. Pomarańczowe włókna są pozostałością po gwieździe i składają się głównie z wodoru. Szybko obracająca się gwiazda neutronowa osadzona w centrum mgławicy jest dynamem napędzającym niesamowitą niebieskawą poświatę wewnątrz mgławicy. Niebieskie światło pochodzi od elektronów wirujących z prędkością niemalże światła wokół linii pola magnetycznego gwiazdy neutronowej. Gwiazda neutronowa, zmiażdżone, bardzo gęste jądro eksplodującej gwiazdy, wyrzuca podwójne wiązki promieniowania, które wydają się pulsować 30 razy na sekundę z powodu rotacji gwiazdy neutronowej. (Zdjęcie NASA via Getty Images)
NASA via Getty Images
Co by nam zostało po tym, jak Betelgeuse przejdzie supernową?
Nie byłoby już lewego ramienia myśliwego Oriona, choć każdy, kto ma teleskop – a już na pewno teleskopy kosmiczne, takie jak Hubble i Webb – byłby uraczony widokiem podobnym do pozostałości po supernowej, jak niezwykle jasna Mgławica Krab (M1) oddalona o 6500 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Taurusa. M1 jest pozostałością po gwieździe, która przeszła supernową w 1054 roku, wydarzenie to zostało zarejestrowane przez chińskich i japońskich astronomów. „To będzie zależało od tego, czy to co pozostało w środku jest aktywnym pulsarem, bardzo szybko wirującą gwiazdą neutronową z silnym polem magnetycznym” – mówi Filippenko. „Nie wszystkie supernowe produkują gwiazdy neutronowe i nie wszystkie gwiazdy neutronowe są wysokoenergetyczne, wirujące i mają bardzo wysokie pole magnetyczne”.
Mgławica Krab to robi; jej gwiazda neutronowa wiruje z prędkością około 30 lub 33 razy na sekundę, co skutkuje strumieniem energetycznych cząstek wystrzeliwanych przez pulsar. „To właśnie utrzymuje Mgławicę Krab w stanie energii i sprawia, że jest ona jaśniejsza niż byłaby w innym przypadku,” mówi Filippenko. „To jest to, co nazywa się mgławicą wiatru pulsarowego i nie wszystkie pozostałości po supernowej są takie”. Jedną z nich nie jest Cassiopeia A (Cas A), pozostałość po supernowej odległej o 11 000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Kasjopei, która wybuchła w 1680 roku, a której gwiazda neutronowa nie jest bardzo aktywna.
obserwacje zarówno z teleskopów Hubble’a i Spitzera, jak i Chandra X-ray Observatory (przycięte).
Courtesy NASA/JPL-Caltech
Czy istnieją inne gwiazdy, które mogą przejść supernową?
„Nie ma żadnej znanej nam gwiazdy, która mogłaby przejść supernową wcześniej niż Betelguese” – mówi Filippenko. Wyjątkiem, wyjaśnia, są tak zwane supernowe typu 1a, które mogą wystąpić, gdy dwie gwiazdy krążą wokół siebie, z których jedna jest małym, niewyraźnym białym karłem. „Kiedy jedna z gwiazd rozszerza się pod koniec swojego życia, może zrzucać materiał na białego karła i w niektórych przypadkach jego masa może rosnąć, aż zbliży się do około 1,4 masy Słońca” – mówi Filippenko. W takich przypadkach może dojść do eksplozji, choć obecnie astronomowie niewiele wiedzą o białych karłach w Drodze Mlecznej (choć należący do ESA satelita Gaia właśnie to zmienia).
„Betelgeza to wciąż najlepsza szansa na zobaczenie supernowej, z pewnością jeśli chodzi o jasną gwiazdę, na którą każdy może spojrzeć w górę i zobaczyć” – mówi Filippenko. „Orion jest dość widocznym gwiazdozbiorem i każdy, kto jest z nim zaznajomiony, może spojrzeć na swoje lewe ramię i zobaczyć, że gwiazda jest zauważalnie ciemniejsza niż kiedyś”.
Nowa” przewidywana na rok 2083
Betelgeuse może być najbliższą znaną gwiazdą, która może „wkrótce” przejść supernową, nawet jeśli zgaduje się, że jest to 100 000 lat. Jednak niektórzy astronomowie uważają, że istnieje znacznie bliższa gwiazda, która mogłaby „wybuchnąć”. Gwiazda zwana V Sagittae, odległa o 7800 lat świetlnych w maleńkim gwiazdozbiorze Sagitta (tuż pod Cygnusem w słynnym asteryzmie „Trójkąta Letniego”) jest ledwo widoczna nawet w średniej wielkości teleskopach, ale nowe badania sugerują, że może ona wybuchnąć około roku 2083.
Ale nie będzie to tak spektakularny widok jak supernowa w Betelgeuse, kiedy V Sagittae wybuchnie, może stać się tak jasna jak Syriusz, obecnie najjaśniejsza gwiazda widoczna na nocnym niebie. Stanie się również tymczasowo najbardziej świecącą gwiazdą w galaktyce Drogi Mlecznej. „Około roku 2083, jej tempo akrecji wzrośnie katastrofalnie, rozlewając masę w niewiarygodnie wysokim tempie na białego karła, a materiał ten wystrzeli w powietrze” – mówi emerytowany profesor Bradley E. Schaefer z Wydziału Fizyki LSU & Astronomii. „W ostatnich dniach tej spirali śmierci, cała masa z gwiazdy towarzyszącej spadnie na białego karła, tworząc supermasywny wiatr z łączącej się gwiazdy, pojawiający się tak jasny jak Syriusz, być może nawet tak jasny jak Wenus.”
centrum i Vulpecula górna prawa pomiędzy Albireo daleko po prawej i Altair daleko po lewej na północnym niebie letnim Gromada Coathanger, Cr399, jest w dolnym centrum Mgławica Hantle, M27, jest w górnym centrum Gromada kulista M71 w Sagitta jest w centrum, Poniżej gwiazda w kształcie grotu strzały w Sagitcie To jest zestaw 2 x 2 minuty ekspozycji z obiektywem Rokinon 85mm przy f/2 i Canonem 5D MkII przy ISO 1600, z dodatkową ekspozycją przez filtr Kenko Softon nałożoną w celu dodania poświaty gwiazdom Wykonane z Quailway Cottage w Arizonie, z użyciem trackera Star Adventurer Mini. (Foto by: VW Pics/Universal Images Group via Getty Images)
Universal Images Group via Getty Images
Czy V Sagittae może wybuchnąć wcześniej?
Pewność przewidywań wynosi plus minus 16 lat, więc może się to zdarzyć między 2067 a 2099 rokiem, najprawdopodobniej w pobliżu środka tego przedziału. Zapowiada się wspaniały widok. „V Sagittae pojawi się zaskakująco jasno na nocnym niebie, powiedział Schaefer. „Jest ona znacznie jaśniejsza od najjaśniejszej znanej w całym okresie nowiu sprzed ponad stu lat… Teraz ludzie na całym świecie mogą wiedzieć, że zobaczą cudowną, gościnną gwiazdę świecącą jako najjaśniejsza na niebie przez około miesiąc” – powiedział Schaefer.
Co to jest 'strefa śmierci’ dla supernowych? Czy jesteśmy bezpieczni?
Tak, jesteśmy bezpieczni. „Nie ma powodu, aby martwić się, że jakakolwiek gwiazda, na pewno żadna pobliska gwiazda, nie przejdzie supernowej i nie zrobi nam krzywdy w jakikolwiek sposób” – mówi Filippenko, który zgadza się, że „zabójcza strefa” dla supernowej znajduje się gdzieś w okolicy 40 lub 50 lat świetlnych. Betelgeza jest oddalona od Ziemi o około 650 lat świetlnych. „Gdyby Betelgeuse wybuchła, stałaby się mniej więcej tak jasna jak Księżyc w pełni i być może wpłynęłoby to trochę na rytm okołodobowy niektórych zwierząt, ale z pewnością nie spowodowałoby to wyginięcia” – mówi Filippenko. „Nie ma dowodów na to, że którekolwiek ze znanych masowych wymierań w historii życia na Ziemi było spowodowane przez supernową, więc najwyraźniej nie jest to bardzo częsta rzecz”.
Jednakże dodaje on, że może istnieć zagrożenie ze strony wysokoenergetycznego promieniowania X i promieni gamma supernowej oddziałującego z ziemską atmosferą. „Jedną z głównych obaw jest to, że warstwa ozonowa zostanie zniszczona, co pozwoli na przedostanie się znacznie większej ilości promieniowania ultrafioletowego ze Słońca” – mówi Filippenko. „To mogłoby siać spustoszenie, zabijając plankton w oceanie i wpływając na cały łańcuch pokarmowy.”
Czy nadal jesteśmy głodni zobaczenia supernowej?
Życzymy czystego nieba i szerokich oczu.
Śledź mnie na Twitterze lub LinkedIn. Sprawdź moją stronę internetową lub inne moje prace tutaj.