Záhada veľkého stmievania Betelgeuse bola oficiálne vyriešená!

Snímky VLT zobrazujúce zmeny jasu Betelgeuse. (ESO/M. Montargès a kol.)

Je to oficiálne: Betelgeuse kýchol a prechladol.

Príčinou záhadného poklesu jasnosti hviezdy bol obrovský oblak prachu, ktorý sa vymrštil z červeného veleobra – ale mohol to urobiť len preto, že to dovoľovala meniaca sa teplota hviezdy.

Betelgeuse's Great Dimming, ako sa táto udalosť stala známou, astronómov zmiatla. Hviezda, zvyčajne jedna z najjasnejších na oblohe, začala stmievať v septembri 2019. Do februára 2020 mala stlmené o 35 percent , správanie, ktoré nikdy predtým nebolo pozorované.



Snímky povrchu hviezdy urobené počas udalosti pomocou veľmi veľkého teleskopu Európskeho južného observatória jasne ukazujú zmeny jasnosti Betelgeuse. S týmito novými údajmi, astronómovia hovoria, že kýchnutie plynu kondenzujúceho na prach v dôsledku povrchového ochladzovania je skutočne najlepším vysvetlením, ktoré sa hodí.

Je to nesmierne vzrušujúce, pretože by nám to mohlo pomôcť pochopiť proces, ktorý bol dlho záhadou: ako masívne hviezdy vyvrhnú svoju hmotu pred tým, ako sa stanú supernovou a zasiahnu vesmír ťažkými prvkami.

'Boli sme priamo svedkami tvorby takzvaného hviezdneho prachu,' povedal astrofyzik Miguel Montargès z Observatoire de Paris vo Francúzsku a KU Leuven v Belgicku.

Keď astronómovia pozorovali Veľké stmievanie, existovali dvaja hlavní súperi, pokiaľ ide o jeho príčinu: ochladzovanie hviezdneho povrchu alebo oblak prachu vyvrhnutý hviezdou, keď prechádza úbytkom hmoty.

Červení supergianti ako Betelgeuse sú nestabilní. Je to štádium súmraku pre skutočne hutné hviezdy, ktorých hmotnosť je približne 8 až 35-násobok hmotnosti Slnka. Tieto hviezdy horia veľmi horúco a majú relatívne krátku životnosť; Betelgeuze je považovaná za spravodlivú 8 až 8,5 milióna rokov , a jeho hlavné sekvenčné dni sa odohrali približne pred 1 miliónom rokov (Slnko má približne 4,6 miliardy rokov a je len v polovici svojho života).

Betelgeuse sa nafúkla do červeného superobra pred 40 000 rokmi . V súčasnosti hviezde došiel vodík vo svojom jadre a hélium spája s uhlíkom a kyslíkom. Jadro hviezdy sa tiež stiahlo, čo prináša viac vodíka do oblasti bezprostredne okolo jadra, čím sa vytvorí vodíkový obal; tento vodíkový obal sa spojí na hélium, ktoré sa potom vysype do jadra, aby poháňalo fúziu hélia.

Nakoniec hviezda dosiahne bod, v ktorom jej jadro nemá dostatočné teplo a tlak na to, aby pokračovalo v spájaní prvkov, a stane sa supernovou, ktorá sa zmení buď na neutrónová hviezda alebo a čierna diera . Tosa ešte nejaký čas nestane, predsa.

Ale predtým, ako hviezdy ako tieto prejdú na supernovu, vyvrhnú hmotu do okolitého priestoru a rozšíria sa okolo všetkých tých ťažkých prvkov, ktoré spojili vo svojich jadrách. Tento proces je zle pochopený.

„Jednou z hlavných záhad o hviezdach červených veleobrov je, že nevieme, ako sa spúšťa ich strata hmotnosti,“ povedal Montargès pre Energyeffic.

„Vieme, že sa to deje, ale nerozumieme mechanizmu, ktorý umožňuje materiálu opustiť fotosféru hviezdy. Tu sme mohli byť svedkami intenzívnejšej epizódy straty hmoty Betelgeuse, alebo možno pravidelného mechanizmu. V skutočnosti by takto mohol neustále strácať svoju hmotnosť, ale iba v iných smeroch, nespôsobujúcich žiadne stmievanie.“

Podľa apredchádzajúca analýzauskutočnené pomocou snímok z Hubbleovho vesmírneho teleskopu sa zdalo pravdepodobné, že oblak prachu. S obrázkami z VLT to Montargès a jeho tím mohli rozšíriť.

Pretože Betelgeuse je taká veľká a tak blízko k Zemi (najnovšie meranie to uvádza 548 svetelných rokov ďaleko , pričom veľkosť hviezdy je 764-krát väčšia ako Slnko), vyzerá ako kotúč cez ďalekohľad. To znamená, že VLT dokázal jasne ukázať, že stmievanie bolo lokalizované na južnej pologuli hviezdy.

Pomocou modelovania potom Montargès a jeho tím skúmali možnosti. Ich výsledky naznačujú, že pokles jasu bol výsledkom ochladzovania a prachu. Podľa ich zistení Betelgeuse nejaký čas pred zotmením vyvrhla bublinu plynu; toto pozoroval Hubbleov teleskop.

'S Hubbleom sme mohli vidieť materiál, keď opúšťal povrch hviezdy a pohyboval sa von cez atmosféru, skôr ako sa vytvoril prach, ktorý spôsobil, že sa hviezda zdalo slabšie.' povedala astrofyzika Andrea Dupreeová z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, ktorý pracoval na oboch prácach.

Neskôr, keď sa škvrna hviezdnej fotosféry ochladila na správnom mieste, pokles teploty stačil na to, aby niektoré z parných prvkov v bubline, ako je kremík, kondenzovali a stvrdli na zrnká prachu. Práve tento oblak prachu zakrýval svetlo hviezdy.

Tím dúfa, že tieto informácie im pomôžu nájsť známky podobnej straty hmoty u iných hviezd červených superobra. Medzitým – stmievanie alebo nie – lesk z Betelgeuse nezmizol. Hviezda všetkých prekvapila a astronómovia ju budú naďalej sledovať, či sa u nej nevyskytujú známky iného zvláštneho správania.

„Už dlho som chcel byť svedkom hromadnej straty červeného obra. Tu to vidíme na priamke (spôsobuje stmievanie) a deje sa to na najslávnejšom červenom supergiantovi zo všetkých: Betelgeuse. Stále tomu nemôžem uveriť,“ povedal Montargès.

Ale najvzrušujúcejšie bolo stáť vonku v zime 2019-2020 a vidieť hviezdu tak slabú v porovnaní s Rigelom. Ako často môžeme vidieť, že hviezda tak veľmi mení svoj vzhľad? Bolo to privilégium byť svedkom.“

Výskum bol publikovaný v r Príroda .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.