Adevărul despre Betelgeuse, steaua supergigantă roșie care va exploda ca o supernovă spectaculoasă

Soare, realizat cu ajutorul telescopului spațial Hubble. Denumită Alpha Orionis, sau Betelgeuse, este o stea supergigantă roșie care marchează umărul constelației de iarnă Orion Vânătorul. Imaginea Hubble dezvăluie o atmosferă uriașă în ultraviolete, cu un misterios punct fierbinte pe suprafața mastodontului stelar. Pata luminoasă enormă, cu un diametru de peste zece ori mai mare decât cel al Pământului, este cu cel puțin 2, 000 de grade Kelvin mai fierbinte decât suprafața stelei.

Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA și ESA

Betelgeuse trăiește un moment. Faimoasa stea supergigantă roșie din constelația Orion s-a întunecat vizibil în ultimele săptămâni, ceea ce i-a determinat pe unii să se gândească dacă nu cumva ar putea fi pe punctul de a deveni o supernovă și de a exploda.

Ultima supernovă vizibilă a fost în 1987 – Supernova 1987A – care a explodat în Marele Nor al lui Magellan, o galaxie satelit a Căii noastre Lactee.

Este posibil ca Betelgeuse să explodeze? Dacă da, cum ar arăta? „Diminuarea” indică faptul că o potențială explozie este aproape? Sau suntem doar plini de speranță … sau poate chiar căutăm în locul greșit?

În ciuda faptului că toată atenția este îndreptată asupra lui Betelgeuse, este aproape sigur că nu va exploda săptămâna aceasta și nu va fi la fel de strălucitoare ca o lună plină timp de luni întregi. Între timp, noi cercetări sugerează că steaua alfa a constelației Orion, care se estompează, nu este singura stea gigantică pe care trebuie să o urmărim cu atenție.

Este Betelguese pe cale să devină supernovă?

Este aproape sigur că acest lucru nu se va întâmpla în acest moment precis… dar ar putea să se întâmple. De aproximativ o mie de ori mai mare decât Soarele nostru, Betelguese se estompează în mod incontestabil, dar pentru astronomi acest lucru nu este surprinzător. „Atât mass-media, cât și unii astronomi îi dau prea multă importanță”, spune Alex Filippenko, astrofizician și profesor de astronomie la Universitatea din California, Berkeley. „Betelgeuse este cunoscută ca fiind o stea variabilă – se luminează și se stinge oarecum neregulat. Înregistrarea pe termen lung arată o periodicitate de strălucire și stingere care durează aproximativ șase ani și o altă periodicitate care durează aproximativ 400 de zile… ocazional, acestea se întâlnesc și există un punct deosebit de scăzut.” Asta este ceea ce se întâmplă acum.

Există și alți factori în joc. „Betelgeuse este, de asemenea, cunoscută ca fiind o stea supergigantă a cărei atmosferă produce praf din când în când, ceea ce poate întuneca steaua și din punct de vedere vizual”, spune Filippenko. „Toate acestea se întâmplă de sute sau mii de ani și nu există niciun motiv pentru a crede că o explozie este iminentă.”

soare, fotografiat cu Telescopul Spațial Hubble. Betelgeuse este o stea enormă din constelația Orion. Această imagine în ultraviolete arată un punct luminos de pe stea care este cu 2000 de grade Celsius mai fierbinte decât restul suprafeței. Imaginea din dreapta arată constelația Orion, cu Betelgeuse marcată cu o cruce galbenă. De asemenea, este prezentată dimensiunea stelei în raport cu orbita Pământului. (Foto: © CORBIS/Corbis via Getty Images)

Corbis via Getty Images

Atunci când va deveni Betelușa supernovă?

„Ar putea fi în această seară, nu neg acest lucru”, spune Filippenko. „Doar că întunecarea actuală nu este ceva incredibil de neobișnuit”. Estimările arată că Betelguese va deveni o supernovă probabil în următorii 100.000 de ani, dar aceasta este doar o presupunere. „Conform celor mai recente modele, ar putea dura chiar și o jumătate de milion de ani”, spune Filippenko. „Totul depinde de masa exactă a stelei și de cât de departe a trecut deja prin arderea sa evolutivă, iar noi pur și simplu nu știm aceste lucruri pentru.”

revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society în 2013, arată că atmosfera lui Betelguese se extinde până la de cinci ori mai mare decât suprafața vizuală a stelei. Aceasta dezvăluie două puncte fierbinți în interiorul atmosferei exterioare și un arc slab de gaz rece chiar mai departe, dincolo de suprafața radio a stelei.

Universitatea din Manchester & e-MERLIN

Dacă Betelgeuse va deveni o supernovă, ce se va vedea de pe Pământ?

Se spune adesea că Betelgeuse ar putea fi la fel de strălucitoare ca o lună plină timp de săptămâni după supernovă, dar astronomii nu știu cu siguranță acest lucru. „Credem că Betelgeuse are în jur de 20 de mase solare, dar ar putea avea doar 15, iar observațiile noastre asupra altor stele atât de masive sugerează că, dacă acestea au până la aproximativ 15 sau 16 mase solare, ele explodează atunci când se află în faza de supergigant roșu”, spune Filippenko. „Acest lucru duce la o explozie care rămâne aproximativ la aceeași luminozitate timp de aproximativ trei luni înainte ca stelele să se estompeze”.

Cu toate acestea, dacă masa lui Betelgeuse este de fapt un pic dar mai mult – poate 20 sau 22 de mase solare – atunci ar putea pierde mai întâi o mare parte din învelișul său exterior de gaze printr-o serie de ejecții violente. „Le numesc „râgâieli cosmice”, iar acestea ar face ca steaua să fie semnificativ mai mică atunci când explodează, astfel încât ar rămâne strălucitoare pentru o perioadă mai scurtă de timp”, Filippenko.

Telescopul spațial Hubble arată rămășița în expansiune, cu o lățime de șase ani-lumină, a exploziei unei supernove a unei stele. Astronomii japonezi și chinezi au fost martorii acestui eveniment violent în urmă cu aproape 1.000 de ani, în 1054. Filamentele portocalii sunt rămășițele stelei și sunt alcătuite în cea mai mare parte din hidrogen. Steaua neutronică ce se învârte rapid încorporată în centrul nebuloasei este dinamul care alimentează strania strălucire albăstruie interioară a nebuloasei. Lumina albastră provine de la electronii care se rotesc cu aproape viteza luminii în jurul liniilor de câmp magnetic de la steaua neutronică. Steaua neutronică, nucleul zdrobit și ultradens al stelei explodate, ejectează fascicule gemene de radiații care par să pulseze de 30 de ori pe secundă datorită rotației stelei neutronice. (Foto: NASA via Getty Images)

NASA via Getty Images

Ce ne-ar rămâne după ce Betelgeuse va deveni supernovă?

Urmărul stâng al vânătorului Orion nu ar mai exista, deși oricine ar avea un telescop – și cu siguranță telescoape spațiale precum Hubble și Webb – ar avea parte de o priveliște similară cu un rest de supernovă precum Nebuloasa Crabului (M1) neobișnuit de strălucitoare, aflată la 6.500 de ani lumină distanță, în constelația Taurus. M1 este rămășița unei stele care a devenit o supernovă în 1054, un eveniment înregistrat de astronomii chinezi și japonezi. „Va depinde dacă ceea ce a rămas în interior este un pulsar activ, o stea neutronică ce se rotește foarte rapid și are un câmp magnetic puternic”, spune Filippenko. „Nu toate supernovele produc stele neutronice și nu toate stelele neutronice sunt foarte energetice și se rotesc și au un câmp magnetic foarte mare”.

Nebuloasa Crabului are; steaua sa neutronică se rotește cu o rată de aproximativ 30 sau 33 de ori pe secundă, ceea ce are ca rezultat un flux de particule energetice care sunt aruncate de pulsar. „Aceasta este ceea ce menține Nebuloasa Crabului energizată și o face mai strălucitoare decât ar fi fost altfel”, spune Filippenko. „Este ceea ce se numește o nebuloasă pulsară de vânt și nu toate rămășițele de supernove ar fi în acest fel”. Unul care nu este așa este Cassiopeia A (Cas A), un rest al unei supernove aflate la 11.000 de ani-lumină distanță, în constelația Cassiopeia, care a explodat în 1680 și a cărei stea neutronică nu este foarte activă.

observații atât de la telescoapele Hubble și Spitzer, cât și de la Observatorul de raze X Chandra (decupat).

Curtesy NASA/JPL-Caltech

Există și alte stele care ar putea deveni supernove?

„Nu există nicio stea despre care să știm că este posibil să devină supernovă mai devreme decât Betelguese”, spune Filippenko. Excepția, explică el, sunt așa-numitele supernove de tip 1a care se pot produce atunci când două stele orbitează una în jurul celeilalte, dintre care una este o pitică albă mică și slabă. „Pe măsură ce una dintre stele se extinde la sfârșitul vieții sale, poate descărca material pe pitica albă și, în unele cazuri, masa acesteia poate crește până când se apropie de aproximativ 1,4 ori masa Soarelui”, spune Filippenko. În aceste cazuri se poate produce o explozie, deși astronomii știu în prezent puține lucruri despre piticele albe din Calea Lactee (deși satelitul Gaia al ESA schimbă această situație).

„Betelgeuse este în continuare cel mai bun pariu pentru a vedea o supernovă, cu siguranță în ceea ce privește o stea strălucitoare pe care orice persoană poate privi în sus și o poate vedea”, spune Filippenko. „Orion este o constelație destul de proeminentă și oricine care este familiarizat cu ea se poate uita la umărul său stâng și poate vedea că steaua este vizibil mai slabă decât era înainte.”

„Nova” prezisă pentru anul 2083

Betelgeuse ar putea fi cea mai apropiată stea cunoscută care ar putea deveni „în curând” supernovă, chiar dacă acest lucru este estimat la 100.000 de ani. Cu toate acestea, unii astronomi cred acum că există o stea mult mai apropiată care ar putea „nova”. O stea numită V Sagittae, aflată la o distanță de 7.800 de ani-lumină, în mica constelație Sagitta (chiar sub Cygnus, în celebrul asterism de stele „Triunghiul de vară”), este abia vizibilă chiar și în telescoapele de dimensiuni medii, dar noile cercetări sugerează că ar putea exploda în jurul anului 2083.

Deși nu va fi o priveliște la fel de spectaculoasă ca transformarea lui Betelgeuse în supernovă, atunci când V Sagittae va exploda ar putea deveni la fel de strălucitoare ca Sirius, în prezent cea mai strălucitoare stea vizibilă pe cerul nopții. De asemenea, va deveni temporar cea mai luminoasă stea din galaxia Calea Lactee. „În jurul anului 2083, rata sa de acreție va crește în mod catastrofal, revărsând masă la viteze incredibil de mari pe pitica albă, iar acest material va arde în flăcări”, spune profesorul emerit Bradley E. Schaefer, de la Departamentul de Fizică & Astronomie al LSU. „În ultimele zile ale acestei spirale a morții, toată masa de la steaua companion va cădea pe pitica albă, creând un vânt supermasiv de la steaua care fuzionează, apărând la fel de strălucitoare ca Sirius, posibil chiar la fel de strălucitoare ca Venus.”

centru și Vulpecula în dreapta sus, între Albireo în extrema dreaptă și Altair în extrema stângă, pe cerul nordic de vară Clusterul Coathanger, Cr399, se află în centrul de jos Nebuloasa Dumbbell, M27, se află în centrul de sus Clusterul globular M71 din Sagitta se află în centru, sub steaua în formă de săgeată din Sagitta Aceasta este o stivă de expuneri de 2 x 2 minute cu obiectivul Rokinon de 85 mm la f/2 și Canon 5D MkII la ISO 1600, cu o expunere suplimentară prin filtrul Kenko Softon suprapusă pentru a adăuga strălucirea stelelor Realizată de la Quailway Cottage din Arizona, cu Star Adventurer Mini tracker. (Foto: VW Pics/Universal Images Group via Getty Images)

Universal Images Group via Getty Images

V Sagittae ar putea exploda mai devreme?

Incertitudinea predicției este de plus sau minus 16 ani, așa că s-ar putea întâmpla între 2067 și 2099, cel mai probabil aproape de mijlocul acestui interval. Se anunță a fi o priveliște minunată. „V Sagittae va apărea uimitor de strălucitor pe cerul nopții, a declarat Schaefer. „Acest lucru este substanțial mai strălucitor decât cea mai strălucitoare novă cunoscută din toate timpurile cu puțin peste un secol în urmă … acum oamenii din întreaga lume pot ști că vor vedea o stea invitată minunată strălucind ca cea mai strălucitoare de pe cer timp de o lună sau cam așa ceva”, a spus Schaefer.

Ce este „zona mortală” pentru supernove? Suntem în siguranță?

Da, suntem în siguranță. „Nu există niciun motiv de îngrijorare că vreo stea, cu siguranță nicio stea din apropiere, ar putea deveni o supernovă și să ne afecteze în vreun fel”, spune Filippenko, care este de acord că „zona ucigașă” pentru o supernovă este undeva în jurul a 40 sau 50 de ani-lumină. Betelgeuse se află la aproximativ 650 de ani lumină de Pământ. „Dacă Betelgeuse ar exploda, ar deveni aproximativ la fel de strălucitoare ca luna plină și poate că ar putea influența puțin ritmurile circadiene ale anumitor animale, dar cu siguranță nu ar provoca o extincție”, spune Filippenko. „Nu există nicio dovadă că vreuna dintre extincțiile în masă cunoscute în istoria vieții pe Pământ a fost cauzată de o supernovă, așa că este clar că nu este un lucru foarte comun.”

Cu toate acestea, el adaugă că ar putea exista o amenințare din partea radiațiilor de mare energie ale unei supernove, raze X și raze gamma, care interacționează cu atmosfera Pământului. „Una dintre principalele preocupări este că stratul de ozon este distrus, ceea ce ar permite pătrunderea mult mai multor radiații ultraviolete de la Soare”, spune Filippenko. „Acest lucru ar putea face ravagii, omorând planctonul din ocean și afectând întregul lanț trofic.”

Încă ne mai este foame să vedem o supernovă?

Vă dorim cer senin și ochi larg deschiși.

Primiți ce e mai bun din Forbes în căsuța dvs. poștală cu cele mai recente informații de la experți din întreaga lume. Urmăriți-mă pe Twitter sau LinkedIn. Consultați site-ul meu web sau o parte din celelalte lucrări ale mele aici.