Betelgeuse je v zadnjem času v središču pozornosti medijev. Rdeči supergigant se bliža koncu svojega življenja in ko zvezda, desetkrat večja od mase Sonca, ugasne, spektakularno ugasne.
Ker je svetlost nedavno padla na najnižjo točko v enem stoletju, je veliko vesoljskih navdušencev navdušenih, da bi lahko Betelgeuse kmalu postala supernova in eksplodirala z bleščečim ognjemetom, ki ga lahko vidimo tudi ob dnevni svetlobi.
Medtem ko bo slavna zvezda na Orionovi rami verjetno umrla v naslednjih milijon letih – praktično nekaj dni v kozmičnem času – znanstveniki trdijo, da je njeno zatemnitev posledica utripanja zvezde. Ta pojav je razmeroma pogost med rdečimi velikani in znano je, da je Betelgeuse v tej skupini že desetletja.
Po naključju so raziskovalci s kalifornijske univerze v Santa Barbari že napovedali svetlost supernove, ki bi se lahko pojavila, ko eksplodira utripajoča zvezda, kot je Betelgeuse.
Študent fizike Jared Goldberg je objavil študijo z Larzom Buildstenom, direktorjem P.I. Kavli (KITP) in profesor fizike Gluck ter višji znanstvenik KITP Bill Paxton, ki podrobno opisuje, kako bo utripanje zvezde vplivalo na nadaljnjo eksplozijo, ko se bo zgodila. Članek je objavljen v Astrophysical Journal.
“Želeli smo vedeti, kako bi bilo videti, če bi utripajoča zvezda eksplodirala v različnih fazah pulziranja,” je dejal Goldberg, raziskovalec iz Nacionalne znanstvene fundacije. “Prejšnji modeli so preprostejši, ker ne vključujejo časovno odvisnih učinkov valovanja.”
Ko zvezdi v velikosti Betelgeuse končno zmanjka materiala, da bi se združil v njenem središču, izgubi zunanji pritisk, zaradi katerega se ni sesula pod svojo ogromno težo. Posledični kolaps jedra se zgodi v pol sekunde, veliko hitreje, kot je potrebno, da opazimo površino zvezde in debele zunanje plasti.
Ko se železovo jedro zruši, se atomi ločijo na elektrone in protone. Združujejo se, da tvorijo nevtrone in v tem procesu sproščajo visokoenergijske delce, imenovane nevtrini. Običajno nevtrini komaj komunicirajo z drugimi snovmi – 100 bilijonov jih vsako sekundo preide skozi vaše telo brez enega samega trka.
Kljub temu so supernove nekateri najmočnejši pojavi v vesolju. Število in energija nevtrinov, ki nastanejo pri strganju jedra, so tako veliki, da čeprav le majhen del trči v zvezdni material, je običajno več kot dovolj, da sprožimo udarni val, ki bi lahko eksplodiral zvezdo.
Nastala eksplozija zadene zunanje plasti zvezde z osupljivo energijo in ustvari eksplozijo, ki lahko na kratko zasenči svetlobo celotne galaksije. Eksplozija ostane svetla približno 100 dni, saj lahko sevanje uide šele, ko se ionizirani vodik ponovno združi z izgubljenimi elektroni in ponovno postane nevtralen.
Značilnosti supernove se razlikujejo glede na maso zvezde, skupno energijo eksplozije in, kar je pomembno, njen polmer. To pomeni, da Betelgeusevo valovanje precej težje napoveduje, kako bo eksplodiralo.
Raziskovalci so ugotovili, da če se celotna zvezda enotno utripa – vdihuje in izdihuje, če želite – se supernova obnaša, kot da bi bila Betelgeuse statična zvezda z danim polmerom. Vendar lahko različne plasti zvezde vibrirajo drug proti drugemu: zunanji sloji se razširijo, srednji sloji se skrčijo in obratno.
“Svetloba stisnjenega dela zvezde je šibkejša,” je pojasnil Goldberg, “tako kot bi pričakovali od bolj kompaktne zvezde, ki ne utripa.” Medtem bi bila svetloba iz delov zvezde, ki so se takrat širili, videti svetlejša, kot da bi prihajala iz velike zvezde, ki ne utripa.
Goldberg namerava v prispevku Ameriškega astronomskega društva “Notes to Research” predstaviti članek s profesorjem fizike Andyem Howellom in raziskovalcem KITP Evanom Bauerjem, v katerem bodo povzeli rezultate simulacij, ki so jih naredili posebej za Betelgeuse.
Viri: Fotografija: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
