Астрофізика Що насправді правдиво щодо афери Бетельгейзе - спектру науки
Астрофізика: Що насправді відповідає на ажіотаж Бетельгейзе
Це була б мати всіх небесних видовищ: Бетельгейзе в сузір’ї Оріона, як правило, одна з найвидатніших зірок на небі, стала б надновою. Яскравий, як повний місяць, зоряний вибух помітно скрасив би ніч на дні. Для мирян це було б вражаючим природним явищем, для астрономів подією століття: на відстані всього 650 світлових років вибух став би найближчою надновою, яку коли-небудь спостерігали, і першою в нашому Чумацькому Шляху за понад 400 років.
Пусковим механізмом для спекуляції є незвичне затемнення Бетельгейзе, яке формує ліве плече Оріона. Зазвичай серед десяти найяскравіших зірок на небі він з жовтня по грудень 2019 року опустився на 21 місце. З тих пір тенденція продовжується: сьогодні Бетельгейзе досягає лише 25 відсотків своєї звичайної яскравості. Це найсильніша втрата яскравості з тих пір, як систематичні спостереження почалися приблизно 50 років тому.
Безпосередньо перед надновою?
На перший погляд, близька зіркова смерть здається цілком правдоподібною: Бетельгейзе, безсумнівно, перебуває на останніх стадіях свого існування; Рано чи пізно червона гігантська зірка зростить все атомні ядра гелію всередині, щоб утворити вуглець - і тоді її ядро зруйнується і спричинить наднову II типу.
Але чи справді це станеться найближчим часом, через кілька місяців чи років? Експерти вважають інший сценарій набагато більш імовірним: Бетельгейзе міг світити багато тисяч років, поточне затемнення було б лише випадковою суперпозицією мінімумів кількох нормальних циклів яскравості. Але залишається залишковий сумнів - що також пов'язано з історією спостережень за гігантською зіркою.
Астрономи інтенсивно вивчали його протягом десятиліть; можна подумати, що його властивості особливо добре вивчені. Але все навпаки - і як це не парадоксально, винна його відносна близькість у поєднанні з величезними розмірами. Якби Бетельгейзе знаходився в центрі нашої планетарної системи замість Сонця, це майже поширилося б на орбіту Юпітера.
На земному небі воно з'являється під кутом близько 50 тисячних дуги. Це робить зірку настільки великою, що космічний телескоп Хаббла, Дуже великий телескоп (VLT) або Великий міліметровий/субміліметровий масив Атакама (ALMA) розпізнають її як маленький диск. Однак на небі це більше, ніж річний паралакс - очевидний зсув положення, при якому Бетельгейзе знаходиться на небі, з протилежних точок на земній орбіті.
В результаті експерти можуть лише приблизно оцінити нашу відстань до червоного гіганта: замість 650, це може бути лише 500 або 800 світлових років. Але практично всі важливі параметри зірки, такі як її справжній розмір, світність і маса, визначаються з відстані. Відповідно поширюються їх неточності, що робить надійні твердження про Бетельгейзе дуже складними. Це стосується і того моменту, якого зірка досягла за час своєї еволюції.
100 000 років до Великого Вибуху
Принаймні є вказівки на поточний стан розвитку: згідно з обширним комп'ютерним моделюванням 2016 року, Бетельгейзе в даний час повинен бути на початку фази горіння гелію: Гідроген, основне паливо зірки, вже закінчився в ядрі і лише продовжується в оболонці навколо ядра зрощений з гелієм. Тому спалювання гелію могло тривати сотні тисяч років.
Лише коли гелій у серцевині витрачений, Бетельгейзе справді наближається до свого кінця. Подальше спалення вуглецю повинно тривати близько 1000 років, подальше спалення неону та кисню лише один рік, кремнію - близько доби. Точний час залежить, серед іншого, від кількості палива та їх змішування, які невідомі.
Якщо тоді в ядрі є лише залізо, все йде круто вниз: метал більше не може зростатись із навіть важчими елементами з виграшем енергії, саме тому гравітація перемагає: Ядро зірки руйнується за частку секунди лише до 10-20 кілометрів велика нейтронна зірка і посилає гравітаційні хвилі і тонни нейтрино. Верхні шари втрачають землю під собою і впадають на нейтронну зірку, на поверхні якої вони відбиваються, як непроникна стіна, і витікають назовні, як величезна ударна хвиля - початок наднової.
Натан Сміт з Університету Арізони, фахівець на цій фазі життя зірок, застерігає від надмірної ваги таким моделюванням: «Такі моделі допомагають зрозуміти еволюцію зірок, але вони базуються на багатьох невизначених вхідних даних, параметрах та фізиці. Процеси, які можуть виявитися помилковими. Тому вони не підходять для прогнозування ".
З цієї причини він не впевнений, чи буде Бетельгейзе світити на небі ще довгі роки, чи це скоро закінчиться. Однак він називає припущення про те, що наднова неминуча, як "бажане мислення". "Ми просто ще недостатньо знаємо, щоб мати можливість точно сказати, в якій фазі горіння знаходиться така зірка, як Бетельгейзе", - говорить Сміт. "Ось чому я не можу виключити можливість того, що Бетельгейзе вибухне завтра або через 200 000 років".