Sanningen om Betelgeuse, den röda superjättestjärnan som kommer att explodera som en spektakulär supernova

solen, gjord med Hubble Space Telescope. Den kallas Alpha Orionis, eller Betelgeuse, och är en röd superjättestjärna som markerar axeln i vinterkonstellationen Orion jägaren. Hubblebilden avslöjar en enorm ultraviolett atmosfär med en mystisk het punkt på stjärnans yta. Den enorma ljusa fläcken, som är mer än tio gånger större än jordens diameter, är minst 2 000 Kelvingrader varmare än stjärnans yta.

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

Så när kommer Betelgeuse att bli supernova?

”Det kan bli ikväll, det förnekar jag inte”, säger Filippenko. ”Det är bara det att den nuvarande dimmningen inte är något som är otroligt ovanligt.” Enligt uppskattningar kommer Betelguese troligen att bli supernova inom de närmaste 100 000 åren, men det är bara en bästa gissning. ”Enligt de senaste modellerna kan det ta så lång tid som en halv miljon år”, säger Filippenko. ”Allt beror på exakt vilken massa stjärnan har och hur långt den redan har gått genom sin evolutionära förbränning, och vi vet helt enkelt inte dessa saker för.”

tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 2013, visar att dess atmosfär av Betelguese sträcker sig ut till fem gånger storleken på stjärnans visuella yta. Den avslöjar två heta punkter i den yttre atmosfären och en svag båge av kall gas ännu längre bort bortom stjärnans radioyta.

University of Manchester & e-MERLIN

Om Betelgeuse går i supernova, vad kommer man då att se från jorden?

Det sägs ofta att Betelgeuse kan vara lika ljus som en fullmåne i flera veckor efter supernovan, men astronomer vet faktiskt inte det med säkerhet. ”Vi tror att Betelgeuse är omkring 20 solmassor, men den kan vara så lite som 15. Våra observationer av andra så massiva stjärnor tyder på att om de är upp till omkring 15 eller 16 solmassor så exploderar de när de är i den röda superjättefasen”, säger Filippenko. ”Det leder till en explosion som förblir ungefär lika ljusstark i ungefär tre månader innan stjärnorna börjar blekna.”

Hursomhelst, om Betelgeuses massa i själva verket är lite men mer – kanske 20 eller 22 solmassor – så skulle den först kunna förlora mycket av sitt yttre hölje av gaser genom en serie våldsamma utkastningar. ”Jag kallar dem ’kosmiska burps’, och de skulle göra stjärnan betydligt mindre när den exploderar, så att den skulle förbli ljusstark under en kortare tid”, säger Filippenko.

Hubble Space Telescope visar den sex ljusår breda expanderande resterna av en stjärnas supernovaexplosion. Japanska och kinesiska astronomer bevittnade denna våldsamma händelse för nästan 1 000 år sedan år 1054. De orangefärgade trådarna är resterna av stjärnan och består mestadels av väte. Den snabbt snurrande neutronstjärnan som är inbäddad i nebulosans centrum är den dynamo som driver nebulosans kusliga inre blåaktiga sken. Det blå ljuset kommer från elektroner som virvlar med nästan ljusets hastighet runt magnetfältlinjer från neutronstjärnan. Neutronstjärnan, den krossade ultratäta kärnan i den exploderade stjärnan, kastar ut tvillingstrålar som verkar pulsera 30 gånger i sekunden på grund av neutronstjärnans rotation. (Foto av NASA via Getty Images)

NASA via Getty Images

Vad skulle vi ha kvar när Betelgeuse går i supernova?

Orion jägarens vänstra axel skulle inte finnas kvar, men alla som har ett teleskop – och definitivt rymdteleskop som Hubble och Webb – skulle få se en syn som liknar en supernovarest som den ovanligt ljusstarka krabbnebulosan (M1) som ligger 6 500 ljusår bort i stjärnbilden Taurus. M1 är resterna av en stjärna som blev en supernova år 1054, en händelse som registrerades av kinesiska och japanska astronomer. ”Det kommer att bero på om det som återstår på insidan är en aktiv pulsar, en mycket snabbt snurrande neutronstjärna med ett starkt magnetfält”, säger Filippenko. ”Inte alla supernovor producerar neutronstjärnor, och inte alla neutronstjärnor är mycket energirika och snurrande och har ett mycket starkt magnetfält.”

Crab Nebula har det; dess neutronstjärna snurrar omkring 30 eller 33 gånger per sekund, vilket resulterar i en ström av energirika partiklar som skjuts ut av pulsaren. ”Det är det som håller krabbnebulosan energisk och gör den ljusare än vad den annars skulle ha varit”, säger Filippenko. ”Det är vad som kallas en pulsar vindnebul och det är inte alla supernovarester som skulle vara på det sättet.” En som inte är det är Cassiopeia A (Cas A), en rest av en supernova 11 000 ljusår bort i stjärnbilden Cassiopeia som exploderade 1680 och vars neutronstjärna inte är särskilt aktiv.

observationer från både Hubble- och Spitzerteleskopen samt Chandra X-ray Observatory (beskuren).

Courtesy NASA/JPL-Caltech

Är det andra stjärnor som kan bli supernova?

”Det finns ingen stjärna som vi känner till som sannolikt kommer att bli supernova tidigare än Betelguese”, säger Filippenko. Undantaget, förklarar han, är så kallade supernovor av typ 1a som kan uppstå när två stjärnor kretsar kring varandra, varav den ena är en liten, svag vit dvärg. ”När den ena stjärnan expanderar i slutet av sitt liv kan den dumpa material på den vita dvärgen och i vissa fall kan dess massa öka tills den närmar sig ungefär 1,4 gånger solens massa”, säger Filippenko. I dessa fall kan en explosion inträffa, även om astronomerna för närvarande vet lite om vita dvärgar i Vintergatan (även om ESA:s Gaia-satellit håller på att ändra på detta).

”Betelgeuse är fortfarande den bästa chansen att se en supernova, i alla fall när det gäller en ljusstark stjärna som vem som helst kan titta upp och se”, säger Filippenko. ”Orion är en ganska framträdande stjärnbild och alla som känner till den kan titta på sin vänstra axel och se att stjärnan är märkbart svagare än tidigare.”

Den ”nova” som förutspås för år 2083

Betelgeuse kan vara den närmaste kända stjärnan som ”snart” kan bli supernova, även om det gissningsvis tar 100 000 år. Vissa astronomer tror dock nu att det finns en mycket närmare stjärna som skulle kunna ”nova”. En stjärna som heter V Sagittae, 7 800 ljusår bort i den lilla stjärnbilden Sagitta (strax nedanför Cygnus i den berömda stjärnstjärnan ”Sommartriangeln”) är knappt synlig till och med i mellanstora teleskop, men ny forskning tyder på att den skulle kunna explodera runt år 2083.

Och även om det inte kommer att bli en lika spektakulär syn som när Betelgeuse blir supernova, kan V Sagittae när den exploderar bli lika ljusstark som Sirius, som för närvarande är den ljusaste stjärnan som syns på natthimlen. Den kommer också tillfälligt att bli den mest lysande stjärnan i Vintergatan. ”Omkring år 2083 kommer dess ackretionshastighet att öka katastrofalt, vilket innebär att massa sprids med otroligt hög hastighet till den vita dvärgen och att materialet sprängs iväg”, säger professor emeritus Bradley E. Schaefer, LSU:s avdelning för fysik & astronomi. ”Under de sista dagarna av denna dödsspiral kommer all massa från följeslagarstjärnan att falla ner på den vita dvärgen och skapa en supermassiv vind från den sammansmältande stjärnan, som kommer att synas lika ljusstark som Sirius, kanske till och med lika ljusstark som Venus.”

mitten och Vulpecula uppe till höger mellan Albireo längst till höger och Altair längst till vänster på den norra sommarhimlen Coathanger-klustret, Cr399, är längst ner i mitten Dumbbellnebulosan, M27, är högst upp i mitten Kulaklustret M71 i Sagitta är i mitten, under pilspetsstjärnan i Sagitta Detta är en serie av 2 x 2 minuters exponeringar med 85 mm Rokinon-objektivet vid f/2 och Canon 5D MkII vid ISO 1600, med en extra exponering genom Kenko Softon-filtret inlagd för att lägga till stjärnglansen Tagna från Quailway Cottage i Arizona, med Star Adventurer Mini tracker. (Foto av: VW Pics/Universal Images Group via Getty Images)

Universal Images Group via Getty Images

Kan V Sagittae explodera tidigare?

Insäkerheten i förutsägelsen är plus eller minus 16 år, så det skulle kunna hända mellan 2067 och 2099, troligen nära mitten av detta intervall. Det lovar att bli en fantastisk syn. ”V Sagittae kommer att framstå som häpnadsväckande ljus på natthimlen, säger Schaefer. ”Detta är betydligt ljusare än den allra ljusaste kända novan för drygt hundra år sedan … nu kan människor över hela världen veta att de kommer att få se en underbar gäststjärna lysa som den ljusaste på himlen under en månad eller så”, sade Schaefer.

Vad är ”dödszonen” för supernovor? Är vi säkra?

Ja, vi är säkra. ”Det finns ingen anledning att oroa sig för att någon stjärna, i alla fall ingen närliggande stjärna, ska bli supernova och skada oss på något sätt”, säger Filippenko, som håller med om att ”dödszonen” för en supernova ligger någonstans i storleksordningen 40 eller 50 ljusår. Betelgeuse ligger ungefär 650 ljusår från jorden. ”Om Betelgeuse skulle explodera skulle den bli ungefär lika ljus som fullmånen och det skulle kanske kunna påverka vissa djurs dygnsrytm lite grann, men det skulle definitivt inte orsaka någon utrotning”, säger Filippenko. ”Det finns inga bevis för att något av de kända massutdöendena i livets historia på jorden har orsakats av en supernova, så det är helt klart inte särskilt vanligt.”

Han tillägger dock att det kan finnas ett hot från en supernovas högenergistrålning röntgenstrålar och gammastrålar som interagerar med jordens atmosfär. ”En av de främsta farhågorna är att ozonskiktet förstörs, vilket skulle tillåta mycket mer ultraviolett strålning från solen att komma igenom”, säger Filippenko. ”Det skulle kunna orsaka förödelse, döda plankton i havet och påverka hela näringskedjan.”

Är vi fortfarande hungriga på att få se en supernova?

Vi önskar dig en klar himmel och vidöppna ögon.

Följ mig på Twitter eller LinkedIn. Kolla in min webbplats eller några av mina andra arbeten här.