Астрофизика Какво наистина е вярно за хипнотизацията на Бетелгейзе - спектърът на науката
Астрофизика: Какво наистина е вярно за ажиотажа на Бетелгейзе
Тя ще бъде майката на всички небесни очила: Бетелгейзе в съзвездието Орион, обикновено една от най-видните звезди в небето, ще се превърне в свръхнова. Ярка като пълната луна, звездният взрив осезаемо ще озарява нощта с дни. За миряните това би било впечатляващо природно явление, за астрономите събитие от века: На разстояние само 650 светлинни години експлозията ще бъде най-близката свръхнова, наблюдавана някога и първата в нашия Млечен път от повече от 400 години.
Спусъкът за спекулациите е необичайно потъмняване на Бетелгейзе, което оформя лявото рамо на Орион. Обикновено сред десетте най-ярки звезди в небето, той се плъзна на 21-во място между октомври и декември 2019 г. Оттогава тенденцията продължава: Днес Betelgeuse постига само 25 процента от обичайната си осветеност. Това е най-голямата загуба на яркост, откакто систематичните наблюдения започнаха преди около 50 години.
Точно преди свръхновата?
На пръв поглед предстоящата звездна смърт изглежда напълно правдоподобна: Бетелгейзе несъмнено е в последните етапи от своето съществуване; Рано или късно червената гигантска звезда ще е слела всички атомни ядра на хелий вътре, за да образува въглерод - и тогава ядрото му ще се срути и ще предизвика свръхнова тип II.
Но наистина ли ще се случи това в близко бъдеще, след няколко месеца или години? Експертите смятат, че друг сценарий е много по-вероятен: Betelgeuse може да свети в продължение на много хиляди години, сегашното потъмняване би било само случайна суперпозиция на минимумите от няколко нормални цикъла на яркост. Но остава остатъчно съмнение - което се дължи и на историята на наблюденията на гигантската звезда.
Астрономите го изучават интензивно в продължение на десетилетия; може да се мисли, че свойствата му са особено добре разбрани. Но случаят е обратен - и парадоксално е, че вината е относителната му близост, съчетана с огромния му размер. Ако Бетелгейзе беше в центъра на нашата планетарна система вместо слънцето, тя почти щеше да се простира до орбитата на Юпитер.
На земното небе той се появява под ъгъл от около 50 хилядни от дъгата. Това прави звездата толкова голяма, че космическият телескоп Хъбъл, Много големият телескоп (VLT) или Големият милиметър/субмилиметров масив на Атакама (ALMA) я разпознават като малък диск. В небето обаче той е по-голям от годишния паралакс - очевидното изместване на положението, при което Бетелгейзе е на небесния скал от противоположни точки на земната орбита.
В резултат на това експертите могат приблизително да преценят нашето разстояние до червения гигант: Вместо 650, може да е само на 500 или 800 светлинни години. Но на практика всички важни параметри на звездата, като истинския й размер, светимост и маса, се получават от разстояние. Техните неточности се разпространяват по съответния начин, което прави надеждни твърдения за Бетелгейзе много трудни. Това важи и за точката, която звездата е достигнала в своята еволюция досега.
100 000 години до Големия взрив
Поне има индикации за настоящото състояние на развитие: Според обширни компютърни симулации от 2016 г., Betelgeuse в момента е в началото на фазата си на изгаряне на хелий: Водородът, основното гориво на звездата, вече е свършил в ядрото и се продължава само в черупка около ядрото слети с хелий. Следователно изгарянето на хелий може да продължи стотици хиляди години.
Само когато хелийът в сърцевината е изразходван, Бетелгейзе наистина се доближава до края си. Последващото изгаряне на въглерод трябва да продължи около 1000 години, последващото изгаряне на неон и кислород само една година, а силиция - около един ден. Точните времена зависят, наред с други неща, от количеството горива и тяхното смесване, които са неизвестни.
Ако тогава в сърцевината има само желязо, нещата тръгват стръмно надолу: Металът вече не може да се слее с дори по-тежки елементи с енергийна печалба, поради което гравитацията надделява: Ядрото на звездата се срива за части от секундата само на 10 до 20 километра голяма неутронна звезда и изпраща гравитационни вълни и тонове неутрино. Горните слоеве губят почвата под себе си и се сриват върху неутронната звезда, на чиято повърхност те отскачат като непробиваема стена и изтичат навън като огромна ударна вълна - началото на свръхновата.
Нейтън Смит от Университета в Аризона, експерт по тази фаза от живота на звездите, предупреждава да не се поставя твърде много тежест на подобни симулации: „Такива модели помагат да се разбере еволюцията на звездите, но те се основават на много несигурни входни данни, параметри и физика Процеси, които може да се окажат грешни. Следователно те не са подходящи за прогнозиране. "
Поради тази причина той не е сигурен дали Бетелгейзе ще блести в небето дълги години напред или скоро ще свърши. Той обаче описва спекулациите, че свръхнова е неизбежна, като „пожелателно мислене“. „Просто още не знаем достатъчно, за да можем да кажем със сигурност в коя фаза е звезда като Бетелгейзе“, казва Смит. "Ето защо не мога да отхвърля възможността Бетелгейзе да избухне утре или не за 200 000 години."