Astronomi so v novi raziskavi pojasnili lanskoletno skrivnostno potemnitev zvezde Betelgeze. Za potemnitev sta bila odgovorna plin in prah, ki ju je zvezda v vesolje odvrgla dobro leto prej. Rezultat nas uči, kako masivne zvezde v zaključnih stopnjah razvoja izgubljajo maso. Obenem Betelgeza odstira procese nastajanja prahu v vesolju.

 

Začelo se je decembra 2019. Najprej je završalo na družabnih omrežjih, vznemirjenje pa se je kaj hitro preneslo na hodnike astronomskih inštitutov po vsem svetu. Betelgeza, ena izmed najsvetlejših zvezd na nebu, je potemnela. Samo po sebi to ni nič posebnega za to zvezdo, ki je znana po spreminjanju svetlosti. A njena svetlost je še naprej padala in padala. Tudi tisti bolj zadržani astronomi so morali priznati, da se dogaja nekaj posebnega. Je mogoče, da gledamo zvezdo tik preden eksplodira kot supernova?

Eksplozija zvezde, ki je od nas oddaljena vsega dobrih 500 svetlobnih let, bi bil vsekakor spektakularen dogodek. Edina težava so izračuni, ki zvezdi napovedujejo še na tisoče let življenja. Teleskopi vsega sveta so se obrnili k zvezdi z namenom pridobiti čim več podatkov, ki bi pomagali razrešiti uganko.

 

Spreminjanje svetlosti Betelgeze v zadnjih šestih letih. “Velika potemnitev“ se je zgodila na začetku lanskega leta. Modre navpične črte označujejo datume opazovanj z instrumentom VLT/SPHERE. Vir: Montargez et al. 2021

 

V ravnokar objavljeni raziskavi v reviji Nature so astronomi pokazali, da Betelgeza vendarle ne bo eksplodirala. Vsaj še nekaj časa ne. Za potemnitev je odgovoren velik oblak plina in prahu, ki se je prikradel med nas in zvezdo. Oblak je zvezda odvrgla s svojega površja kakšno leto pred potemnitvijo. Za izjemno zanimiv rezultat se imamo poleg bližine velikanske zvezde zahvaliti prefinjenim instrumentom.

 

Osebna izkaznica rdeče nadorjakinje

Betelgeza je zvezda v ozvezdju Oriona. Ima značilno rdečkasto barvo in je za Riglom druga najsvetlejša zvezda v ozvezdju. Je relativno izolirana zvezda, ki leži daleč stran od zvezdnih kopic. Obenem je tudi osamljena, saj ni del dvojnega ali trojnega zvezdnega sistema.

Zvezda je predstavnica rdečih nadorjakinj. Gre za stopnjo v razvoju masivnih zvezd. Po različnih ocenah je bila masa Betelgeze ob rojstvu med 15 in 20 masami Sonca. Rodila se je pred približno desetimi milijoni let, življenje pa bo končala z eksplozijo supernove. Natančnega časa smrti ne poznamo, a izračuni kažejo, da osmrtnice verjetno ne bomo pisali še vsaj sto tisoč let.

 

Primerjava velikosti Betelgeze in Sončnega sistema. Vir: ESO/L. Calçada

 

Kot že ime pove, je Betelgeza ogromna zvezda. Če bi jo postavili na mesto Sonca, bi zvezda zapolnila Sončev sistem vse do Jupitra. Temperatura na njenem površju je relativno nizka (znaša približno 3500 kelvinov), kar ji daje značilno rdečo barvo.

Svetlost Betelgeze se ves čas spreminja. Nekatere spremembe so posledica utripanja zvezde, to je periodičnega širjenja in krčenja. A s preprostim utripanjem lahko pojasnimo le del opaženih sprememb svetlosti. Astronomi sumijo, da na količino izsevane svetlobe vplivajo tudi prehajanje velikih mas plina med jedrom in površjem (konvekcija), magnetna polja na površju zvezde ter bolj zapletene oblike radialnega utripanja.

Tako kot vsaka druga zvezda tudi Betelgeza izgublja maso v obliki zvezdnih vetrov. Zvezde različnih mas in v različnih stopnjah razvoja izgubljajo maso različno hitro. Astronomi si že dolgo belijo glave, kako rdeče nadorjakinje izgubljajo maso. Ali gre za izgubljanje večjih količin snovi v sunkih ali gre za bolj enakomeren proces? Betelgeza je s potemnitvijo odgovor ponudila na dlani. 

 

Spreminjajoča Betelgeza v visoki ločljivosti

Astronomi so zvezdo opazovali med januarjem 2019 in marcem 2020 z instrumentoma VLTI/GRAVITY in VLT/SPHERE na Južnem evropskem observatoriju v Čilu. Instrumenta omogočata slikanje nebesnih objektov v izjemno visoki ločljivosti. Tako visoki, da lahko razločita površje zvezde Betelgeze! S štirih slik je že na prvi pogled jasno, da se na površju Betelgeze nekaj dogaja. Spremembe so opazne v obdobju nekaj tednov. Še posebej se spreminja južni del zvezde.

 

Slika Betelgeze ob štirih različnih časih, posneta z instrumentom SPHERE na Zelo velikem teleskopu. Slika na levi prikazuje običajno Betelgezo, ostale slike pa so bile posnete med »veliko potemnitvijo«. Svetlost zvezde se je aprila 2020 vrnila na normalno raven. Vir: ESO/M. Montargès et al.

 

Modeliranje spreminjanja svetlosti je razkrilo, kaj se je dogajalo z zvezdo. Zvezda je kakšno leto pred potemnitvijo s površja odvrgla večjo količino plina. Plin se je relativno hitro ohladil in začel tvoriti prašne delce. Prvič se je zgodilo, da so astronomi direktno opazovali tvorjenje zvezdnega prahu, to je prahu, ki bo nekoč postal osnovni gradnik planetov in življenja.

Različna opazovanja kažejo, da Betelgeza najverjetneje maso izgublja na dva načina. V preteklosti so opazovanja pokazala, da z zvezde odteka konstanten in neprekinjen tok plina. Sedaj smo videli, da lahko zvezda občasno naenkrat izgubi tudi večjo količino snovi. Gre za pomemben uvid, ki bo pripomogel k razumevanju razvoja masivnih zvezd.

Astronomi pa že zrejo v prihodnost. Komaj čakajo, da bodo zvezdo lahko opazovali z Ekstremno velikim teleskopom, ki ga trenutno Južni evropski observatorij gradi v Čilu. S teleskopom bo mogoče opazovati Betelgezo še bolj podrobno, obenem pa bodo astronomi lahko razločili tudi druge oddaljene rdeče nadorjakinje.

Nekaj pa je jasno. Glede na muhasto naravo Betelgeze ni čudno, da jo je Ford Prefect popihal daleč stran.

Dodatno branje:
Montarges et al. 2021: članek, v katerem so objavljeni rezultati
ESO press release

 

 


      

 


Dan in noč
Dan in noč
Zvezdna karta
Zvezdna karta
Observatorij Črni Vrh
Luna
Sonce - Mauna Loa
Sonce - Mauna Loa
Sonce - SOHO
Sonce - SOHO Lasco C2 EIT 284 Lasco C3 MDI
Sončne pege
Sončne pege
Severni in južni sij
aurora

Efemeride
25.09.2021 20:16 CEST
25.09.2021 18:16 UT
Sonce vzide 06:53 
zaide 18:54 
Luna vzide 21:00 
zaide 11:21 
Angleški portal v vesolje
Amaterska slika dneva
Amaterska slika dneva
NASA - Slika dneva
ESO - Slika tedna
Hubble - Slika tedna
Kje je ISS?
Kje je ISS?
Osončje
Osončje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost