На Солнце регулярно происходят выбросы корональной массы, однако Бетельгейзе потеряла из-за выброса в 400 миллиардов раз больше массы, чем обычно теряет Солнце. Бетельгейзе примерно в 1000 раз больше нашего Солнца. Во сколько же раз Бетельгейзе превосходит Солнце по яркости? Когда один большой пузырь появляется на одной стороне гиганта, а другой исчезает на другой, на радиоизображениях может показаться, что Бетельгейзе бешено вращается.
Взрыв Бетельгейзе
Что мы знаем о звезде Бетельгейзе, она же альфа Ориона — одна из ярчайших звезд северного неба. Найти ее на небе очень легко — она находится в верхнем левом углу созвездия Ориона, очень хорошо видимое как раз в эти дни. На широте Москвы Орион восходит над горизонтом примерно в пять часов вечера. Это одна из немногих звезд, у которых мы можем различить видимый диск. Еще в 1921 году Альберт Майкельсон с помощью своего интерферометра смог определить ее угловой размер — около 0,047 секунды.
Отчасти из-за яркости звезды и того, что она не наблюдается как точечный объект, мы не можем с высокой точностью определить расстояние до нее, а значит, не можем и точно определить светимость и массу. Все это не дает нам установить, на какой стадии своей эволюции находится Бетельгейзе. Мы можем сказать, что ее возраст — около восьми миллионов лет, а диаметр примерно в тысячу-полторы раз больше Солнца. Если бы Бетельгейзе была центром Солнечной системы, то внутри такой большой звезды оказалась бы орбита Марса, а то и орбита Юпитера — в зависимости от того, как мы оцениваем расстояние до нее.
В недрах Бетельгейзе на данный момент уже прогорели весь водород и весь гелий, и примерно несколько тысяч лет назад она перешла на стадию горения углерода и превращения его в магний. Есть данные, что в китайских хрониках Бетельгейзе называли не красной, а желтой звездой — возможно, тогда она действительно была еще на предыдущей стадии эволюции. Все последующие, постуглеродные стадии, гораздо более короткие, продолжаются сотни лет. Понять, на какой стадии Бетельгейзе находится сейчас и сколько ей осталось дожигать свое топливо, пока в центре не образуется железное ядро, достаточно сложно — помимо массы, это зависит от многих других деталей, например от того, как звезда вращается и есть ли у нее магнитное поле.
Но понятно, что в течение нескольких тысяч лет она сожжет весь углерод, а следующие стадии будут еще короче. Возможно, что этот этап уже прошел, может быть, у нее уже начал гореть неон. Достаточно точно можно сказать, что десять тысяч лет — это максимальная продолжительность, оставшаяся Бетельгейзе до стадии железного ядра и взрыва. Чего он моргает?
Колебания блеска Бетельгейзе были замечены еще Уильямом Гершелем в XIX веке, когда у астрономов не было других способов оценить яркость звезды кроме глазомера. Сейчас для оценки звездной величины используются фотометрические приборы. В соответствии с данными AAVSO, американской организации, объединяющей исследователей переменных звезд, яркость Бетельгейзе колеблется примерно на полторы звездных величины. Однако в этом декабре яркость звезды достигла «дна» — минимального уровня за всю историю наблюдений с помощью электронных приемников излучения.
Согласно данным, опубликованным на сайте астрономических телеграмм, видимая звездная величина Бетельгейзе снизилась до значения 1,125. Колебания яркости — это одна из особенностей красных сверхгигантов. Звезда находится под действием двух сил: с одной стороны, гравитация стремится сжать ее в точку, а с другой стороны, газовое давление и излучение заставляют ее расширяться во все стороны. У красных сверхгигантов нарушена устойчивость, они колеблются вокруг положения равновесия.
Самые большие звезды во Вселенной 20. Этот огромный шар атомного огня доминирует в небе, и не зря - это самое большое тело в Солнечной системе. Однако, хотя он и затмевает что-либо в своей непосредственной близости, Солнце не так уж и велико для звезды, на самом деле, оно довольно среднее. Значит, там есть звезды побольше? Да, определенно; наше Солнце технически является желтым карликом, что делает его немного меньше среднего размера звезды. Вот некоторые из самых больших, пухлых звезд которые мы смогли заметить. Но сначала, несколько слов о звездах Там много разных типов звезд; некоторые больше, некоторые меньше. Но перед тем, как идти дальше, ты должен кое-что понять: звезды не имеют красивых, аккуратных границ.
У них нет твердой поверхности, как у скалистой планеты или луны. Вместо этого у этих атомных огненных шаров есть довольно размытые поверхности, поскольку перегретая масса газа, которая превращает их, постепенно превращается в небытие. Астрономы вместо поверхности используют фотосферу звезды - уровень, на котором звезда становится прозрачной то есть на котором фотоны могут выходить из звезды. Поэтому, идя дальше, знайте, что если мы упоминаем поверхность звезды, то мы говорим о ее фотосфере. Вторая важная вещь, которую нужно иметь в виду, — это то, что мы никогда не измеряли звезду непосредственно. Никто не подошел к одному из них с линейкой и не начал складывать расстояния. То, что у нас есть, — это оценки, по большей части надежные оценки, но тем не менее оценки. В зависимости от ряда факторов, таких как расстояние или структуры вокруг звезд или между ними и Землей, эти оценки могут быть более или менее точными и попадать в меньшую или большую область уверенности то есть "мы знаем, что она находится между x и y километрами в ширину".
Наблюдения подтвердили прошлые выводы о том, что Бетельгейзе выбросил часть массы, огромный пузырь плазмы, из своего южного полушария. Диск Бетельгейзе в 2019-2020 гг. Судя по данным VLT, нынешний выброс начался еще за год до сообщений о снижении яркости Бетельгейзе и сопровождался падением температуры в том же полушарии. На «холоде» выброшенная плазма быстро конденсировалась в пыль, создавая облако, которое частично затмило звезду. Именно эта звездная пыль когда-нибудь может превратиться в новые астероиды и планеты.
Не так давно ученые взяли под наблюдение небесное тело, которое вот-вот закончит свое существование. Фото звезды Бетельгейзе с ее постоянно меняющейся силой свечения и радиусом ученые изучали наперебой и пришли к выводу, что скоро она может взорваться. Но на сколько быстро в космических масштабах может произойти взрыв и стоит ли людям опасаться последствий?
Эта звезда представляет огромный интерес для астрономов. Подобное явление — взрыв и образование сверхновой, является очень редким и последний раз такое происходило в нашей галактике в 1604 году. Это была звезда Кеплера, свет взрыва которой достиг нашей планеты только спустя 13 световых тысяч лет назад с момента наблюдения.
Происхождение названия Принято считать, что самая большая звезда Бетельгейзе получила свое название от искаженного арабского Яд аль-Джауза — «рука Близнеца» в переводе. Здесь нужно рассматривать в качестве основного контекста созвездия Близнеца и Ориона. Некоторые переводят это название также «дом Близнецов», однако такая интерпретация ошибочное происхождение и является некорректной.
В арабской астрономии созвездие Орион также иногда называют Близнецы, однако это не имеет отношения к современному созвездию близнецов. Основные характеристики звезды Бетельгейзе Определенные особенности звезды являются крайне интересными для многих астрономов современности. Размер звезды Бетельгейзе узнали одним из первых.
Ученые измерили ее угловой диаметр применяя астрономический интерферометр, он составил 0,047". В дальнейшем, за счет систематического наблюдения, удалось установить, что диаметр звезды изменяется. Если расчеты расстояния до небесного тела верны, то диаметр колеблется от 500 до 800 диаметров солнца.
Помимо изменения диаметра, меняется и цвет Бетельгейзе.
Бетельгейзе восстанавливается после взрыва
Звезда Бетельгейзе находится в созвездии Ориона, и обычно ее хорошо видно невооруженным глазом. Поверхность Бетельгейзе холоднее поверхности Солнца, а его размер — в 1000 раз больше. Звезда Бетельгейзе находится в созвездии Ориона, и обычно ее хорошо видно невооруженным глазом. Масса звезды Бетельгейзе больше Солнца в 14 раз.
«Великое потускнение» звезды-сверхгиганта Бетельгейзе — что происходит?
Потемнение Бетельгейзе связывали с аномальным выбросом плазмы, скоплением пятен на его поверхности или первыми шагами грядущего превращения звезды в сверхновую. Впрочем, Бетельгейзе настолько велик его радиус почти в 750 раз больше солнечного и близок к нам около 550 световых лет , что некоторые инструменты могут рассмотреть его диск. Этим воспользовались астрономы, работавшие с телескопом VLT Южной европейской обсерватории ESO , найдя загадочному потемнению новое — и, возможно, уже окончательное — объяснение. Их статья опубликована в журнале Nature. Установленный на VLT инструмент SPHERE позволил различить форму темнеющего диска Бетельгейзе, и ученые сопоставили снимки звезды, сделанные в январе и декабре 2019 года, а также январе, марте и апреле 2020-го.
Мы навряд ли увидим. Бетельгейзе — полуправильная переменная звезда. Она сама по себе, естественным образом, светлеет и темнеет каждые 400 дней.
Так она устроена. Но это затемнение и правда было необычным. В чем тогда дело? Мощное облако из пыли — популярная гипотеза среди ученых.
Поэтому нельзя говорить, что теперешние снижение яркости может помочь спрогнозировать скорый взрыв звезды. Внешние слои сверхгиганта до последнего момента «не знают» о том, что происходит в ядре. Все процессы, возбуждающие колебания звезд, похожих на Бетельгейзе, происходят в их внешних слоях. Иными словами, пульсации внешних слоев не отражают процессы, происходящие в центральных областях звезды, поэтому то, что у Бетельгейзе сейчас более глубокий минимум, чем прежде, не говорит нам о том, что звезда скоро взорвется. Прилетит вдруг нейтрино Еще 30-40 лет назад мы узнавали о взрыве сверхновой только в момент самого взрыва, но теперь мы сможем узнать о нем заранее — за несколько дней.
Мы получим нейтринный сигнал. В ходе ядерных реакций в центре любой звезды образуется гамма-квант и нейтрино. Гамма-квант, пройдя примерно одну десятую миллиметра, поглощается, потом переизлучается и добирается до поверхности звезды и вылетает «наружу» примерно через 10 миллионов лет. Поэтому с помощью электромагнитных волн узнать, что происходит в центре, просто невозможно. А нейтрино проходят сквозь звезду без всякого взаимодействия, они летят примерно со скоростью света, а значит, здесь, на Земле, через восемь минут мы можем детектировать нейтрино, родившиеся в центре Солнца. В момент, когда Бетельгейзе начнет взрываться как сверхновая, — то есть в момент, когда железное ядро в ее центре размером примерно с Землю будет превращаться в нейтронную звезду диаметром с московское Третье кольцо, — температура в ее центре поднимается до 10 миллиардов градусов. Эта колоссальная энергия уносится в основном именно нейтрино. Нейтрино свободно пронизывают звезду и улетают. А ударная волна в веществе, отразившаяся от нейтронной звезды, будет примерно неделю идти до поверхностных слоев звезды.
И только когда она дойдет до поверхности звезды, мы увидим оптическую вспышку. Тогда нейтринные детекторы зафиксировали примерно 20 нейтрино, пришедшие примерно за несколько часов до оптической вспышки. Бетельгейзе примерно в 100 раз ближе к нам, значит, поток нейтрино от ее взрыва будет в десятки тысяч раз больше и наши современные детекторы их точно зарегистрируют. Когда Бетельгейзе взорвется, ее блеск увеличится до -9 звездной величины, то есть по яркости она будет сопоставима с Луной в первой четверти. Вероятно ее будет видно и днем. Однако никакой угрозы для жизни на Земле эта вспышка не несет. В результате взрыва внешние слои звезды приобретают скорость около 3 тысяч километров в секунду, они будут сталкиваться с веществом, выброшенным раньше — с веществом звездного ветра, которое удаляется от звезды со скоростью несколько километров в секунду. Поэтому сброшенная взрывом оболочка вскоре догонит ветер, возникнет еще одна ударная волна, газ нагреется, возникнет рентгеновское и гамма-излучение. Спутники это излучение зафиксируют, и на некоторое время Бетельгейзе станет самым ярким рентгеновским источником на небе, но все равно он будет на порядки слабее рентгеновского излучения Солнца.
Нам это ничем не грозит. Какие-то серьезные последствия для нас могли бы наступить, если бы на месте Бетельгейзе находилась звезда с массой порядка сотен масс Солнца, подобная тем звездам, взрывы которых в далеких галактиках мы наблюдаем как длинные гамма-всплески.
В сущности, это может выйти далеко за пределы орбиты Плутона среднее орбитальное расстояние между Плутоном и Солнцем составляет 39,5 а. Но вот в чем загвоздка.
Мы не знаем точно, насколько велика UY Щита. Она также имеет привычку меняться в размерах. Упомянутые выше сдвиги яркости идут рука об руку с изменениями ее радиуса, измеренными с погрешностью порядка 192 солнечных радиусов. Если меньшее по величине значение верно, UY Щита будет превосходить по размеру другие звезды - около 30 известных звезд превзойдут самый маленький оцененный размер UY Щита.
Изображения предоставлены Европейской Южной Обсерваторией. WOH G64 1,504 — 1,730 солнечных радиусов - Красная гипергигантская звезда в Большом Магеллановом Облаке в созвездии Золотая Рыба в небе южного полушария , расположенная на расстоянии около 170 000 световых лет от Земли. Яркость этой звезды со временем меняется, отчасти из-за облака пыли в форме тора, которое затемняет ее свет. Тор, вероятно, был образован звездой во время смерти.
WOH G64 когда-то была более чем в 25 раз больше массы Солнца, но она начала терять массу, когда она приближалась к взрыву как сверхновая. Астрономы подсчитали, что она потеряла достаточно компонентов, чтобы составить от трех до девяти солнечных систем. Мю Цефея около 1650 солнечных радиусов - красный супергигант в созвездии Цефей, находящийся в 9000 световых годах от Земли. Обладая более чем в 38 000 раз большей светимостью, чем Солнце, он также является одной из самых ярких звезд Млечного Пути.
V354 Цефея 1520 солнечных радиусов - красный гипергигант в созвездии Цефей. V354 Цефея - это звезда с нерегулярным изменением, что означает, что она пульсирует по неустойчивому графику.
Бетельгейзе — будет взрыв сверхновой?
Минимальная светимость Бетельгейзе больше светимости Солнца в 80 тыс., а максимальная — в 105 тыс. раз[15]. Доказательством слияния Бетельгейзе с другой звездой может служить его высокая скорость вращения — около 5,5 километров в секунду, в то время как скорость вращения Солнца составляет всего 2 километра в секунду. Ученые подчеркнули, что некогда Бетельгейзе была бело-голубой звездой О-типа, самой массивной в своей категории, быстро сжигавшей водород. пояснил ученый. Если Бетельгейзе пульсирует с таким длительным циклом, ее радиус должен быть гораздо больше, чем предполагается, а именно в 1300 или 1400 раз больше, чем у Солнца.
Астрономы предупреждают о взрыве Бетельгейзе – звезды, которая в 1000 раз больше Солнца
Звезда Бетельгейзе, находящаяся на расстоянии 640 световых лет от Земли в созвездии Ориона в любой момент может взорваться. — Наши результаты говорят, что Бетельгейзе простирается только до двух третей от этого радиуса, она всего в 750 раз больше Солнца". В 20 раз больше массы Солнца и в 1420 раз больше радиуса Солнца, что составляет примерно 988 036 000 км. Температура поверхности около 4000 градусов. По оценкам, радиус Бетельгейзе составляет около 5,5 а.е., что делает звезду в 1 180 раз больше, чем Солнце.
Звезда Бетельгейзе может взорваться у нас на глазах
Как видно, расстояние до них было больше, чем до Бетельгейзе более, чем в 10 раз. Если радиальные режимы пульсации меньшей продолжительности определяют радиус Бетельгейзе примерно в 800-900 раз больше радиуса нашего Солнца, то команда исследователей показала. Ученые подчеркнули, что некогда Бетельгейзе была бело-голубой звездой О-типа, самой массивной в своей категории, быстро сжигавшей водород. Звезда Бетельгейзе, находящаяся на расстоянии 640 световых лет от Земли в созвездии Ориона в любой момент может взорваться. Масса Бетельгейзе по оценкам ученых превышает величину Солнца примерно в 12-19 раз.
Бетельгейзе — красный гигант
Такая мощь может перенести ближайшие звезды, астероиды, из-за чего порядок, возможно, немного поменяется. После этого ядро звезды окажется в новой стадии, которая имеет название нейтронная звезда. Представители этого класса светятся очень ярко, а из-за того, что Бетельгейзе — красный гигант, то она станет на уровень с Луной для нашего ночного неба. Даже днем будет виден ее свет. Такое свечение может длиться несколько месяцев. После этого оно начнет постепенно пропадать. Строятся теории, что через 2 млрд лет и наше светило дойдет к этой стадии. Постепенно увеличиваясь, она поглотит планеты земного типа, а после взрыва и вовсе вся система пропадет из-за огромного всплеска энергии. Обычно после переходов звезд в сверхновую на планете резко поднималась температура, из-за чего повреждался важный слой в атмосфере — озоновый, который защищает не только от внутренних проблем, как выброс углекислого газа, но и губительной космической и солнечной радиации, а также ветров. Но как бы там ни было, расстояние между Бетельгейзе и Землей велико — примерно 650-700 световых лет.
Очень вряд ли, что к нам дойдут такие потоки веществ, как рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, которые подобные звезды выделяют и так в небольшом количестве. Опасность для Земли эта звезда вызывала бы только находясь на расстоянии 50 световых лет. К тому же все выброшенные обломки смогут дойти к нам только через 6 миллионов лет. Если Бетельгейзе взорвется, то останется только след на ночном небе подобный яркости Луны. Некоторые люди верят в то, что эта звезда станет концом света для нашего существования. Такое заблуждение возникло из-за пророчества Майя 12 декабря 2012 года, которое совпало с объявлением о скором переходе звезды Бетельгейзе в сверхновую. Еще одним значительным последствием станет исчезновение полноценного созвездия Ориона. Больше таким, какой он сейчас, после взрыва никто не увидит. Таким он останется в памяти людей и на фотографиях, проекциях или видео.
Почему сверхновая Бетельгейзе — уникальный случай В нашей галактике Млечный Путь случаи сверхновой очень редкие и единичные, поэтому такое событие может дать толчок в изучении космоса.
Звезда находится на расстоянии 9 500 световых лет от нас, поэтому земляне видят UY Щита такой, какой она была 9,5 тыс. Если поместить сверхгиганта в центр Солнечной системы, он бы достиг орбиты Урана — предпоследней планеты в системе. Объем звезды в 5 млрд раз больше объема Солнца. Созвездие Щита, в котором находится огромная звезда, можно наблюдать в Казахстане летом. Созвездие найдете по его соседу — созвездию Орел с яркой звездой Альтаир. Однако для наблюдений понадобится бинокль или подзорная труба.
В условиях светового загрязнения городскими огнями понадобится телескоп. Хотя звезда и огромная, она выглядит тускло. Виной тому большое скопление газа на пути между ней и Землей. Если бы не это препятствие, UY Щита была бы одним из самых ярких объектов в ночном небе. Находится в созвездии Большого Пса. Звезда в 1 400 больше Солнца. Несмотря на это, у нее очень маленькая плотность, поэтому звезда всего в 17 раз тяжелее Солнца.
По массе и размерам VY Большого Пса близка к пределу Хаяси — значению размеров, больше которых звезда вырасти не может. Звезда богата кислородом, тем не менее она легкая: ее плотность ниже плотности воздуха. Если VY Большого Пса поместить в центр нашей планетарной системы, она достигнет краями орбиты Юпитера или даже Сатурна. Звезда продолжает расширяться и уже сейчас в 3 млрд раз превышает объем Солнца. Расстояние до гиганта — 3 900 световых лет. Сверхгигант не стабильный. Уже сейчас большая часть массы звезды сброшена в окружающее космическое пространство.
В ближайшие 100 тыс. Взрыв будет иметь галактическую мощность и стерилизует гамма-лучами космическое пространство вокруг на расстояние многих световых лет. Звезда сожмется в черную дыру и начнет «всасывать» в себя окружающую материю.
Последние 16 лет звезда стремительно меняет форму, сжимаясь в полюсах, в то время как экватор звезды всё ещё удерживается благодаря центробежной силе. Как считают специалисты, это явные признаки того, что в скором будущем Бетельгейзе превратится в сверхновую. Другими словами звезду просто пучит. Не вдаваясь в подробности, можно сказать одно: это превращение будет сопровождаться грандиозным взрывом.
ПШИК огромной силы, который трудно понять нашим земным разумом! Внезапно в небе вспыхнет очень яркая звезда. Степень яркости будет как минимум равняться полной луне, как максимум — полному солнцу. Через две-три недели после взрыва звезда начнет угасать, а через несколько лет — окончательно превратится для земного наблюдателя в туманность типа Крабовидной. На снимке Крабовидная туманность - след от вспышки сверхновой.
То есть если мысленно поместить Бетельгейзе и Солнце на одинаковом расстоянии, Бетельгейзе была бы в сто тысяч раз ярче Солнца. В списке самых мощных известных звезд Бетельгейзе занимает примерно двадцать пятую позицию примерно, потому что точная яркость многих гипергигантов точно не известна.
Если поместить Бетельгейзе на стандартное расстояние в десять парсеков от Земли около 32 световых лет , то она была бы видна днем, а ночью предметы отбрасывали бы при ее свете тени. Но лучше ее туда не помещать, потому что излучение сверхгиганта — это такая штука, на которую живым существам лучше смотреть издали. Похоже, что отсутствие близких сверхгигантов любого цвета — одно из условий жизни на Земле. Температура поверхности Бетельгейзе — три с половиной тысячи кельвинов ну и обычных градусов тоже близко к тому. Для звезды это немного; наше Солнце имеет температуру поверхности 5700 К, то есть в два раза горячее. Температура звезды определяет ее цвет, точнее оттенок свечения. Те загадочные люди, которые ухитряются видеть звезды цветными, однозначно определяют цвет Бетельгейзе как выраженно красноватый см.
Поэтому Бетельгейзе и называется красным сверхгигантом. Не надо думать, что она и правда ярко-красная, как мак: скорее поверхность ее желтовато-оранжевая. Предположительно, так выглядит поверхность Бетельгейзе. Выше я упомянула, что видимый диаметр Бетельгейзе — от 0. Такой разброс не из-за неточности измерений. А из-за того, что само тело звезды пульсирует с приблизительным периодом в несколько лет, меняя и размеры, и яркость. Логичным было бы предположить, что при уменьшении размеров яркость звезды тоже будет уменьшаться, но на самом деле все происходит ровно наоборот: в минимуме размеров Бетельгейзе приобретает максимальную яркость.
В максимуме блеска Бетельгейзе оказывается ярче Ригеля, звездная величина которого 0. Поэтому и по блеску Бетельгейзе вполне имеет право на обозначение Альфа Ориона. Само по себе это неудивительно: разогрев звезды при сжатии — общее место в астрофизике происходит из-за перехода гравитационной потенциальной энергии в кинетическую, кто знает формулировку точнее, поправьте меня. Но вот почему Бетельгейзе так пульсирует? Какие именно процессы происходят у нее внутри? Этого никто не знает. Недолгая юность гигантской звезды Помните, мы говорили о том, насколько юн Сириус — всего 250 миллионов лет?
Так вот, Бетельгейзе по сравнению с Сириусом дитя малое: ей всего 10 миллионов лет! Когда она загорелась, на Земле динозавры уже давно вымерли, млекопитающие уже заняли основное положение на суше, континенты уже почти приняли свои текущие очертания, воздвигались самые юные горные системы включая Гималаи. Осознайте, что Уральские горы намного старше Бетельгейзе! Но в отличие от Сириуса, который непонятно откуда взялся, очень даже понятно, откуда взялась Бетельгейзе. Орион — уникальное созвездие: звезды в нем не только для наших глаз, но и в реальности довольно близки друг к другу в пространстве. И по возрасту тоже близки. Молодые звезды разлетаются из этой туманности во все стороны.
Из этих-то молодых, горячих голубых звезд, примерных ровесников, сравнительно недалеко улетевших от места своего рождения, и состоит Орион.
Бетельгейзе – самая большая видимая звезда.
Предполагается, что у звезды произошли мощные выбросы звёздной пыли, которые распространились и в сторону Земли, сильно ослабив свет. Наличие пылевых облаков вблизи Бетельгейзе подтверждено в декабре 2019 года с помощью спектрометра. В целом это падение вписывается в обычный период колебаний, просто был несколько сильнее обычного из-за образования мощных пылевых облаков, заслоняющих свет звезды. Судьба Бетельгейзе Жизнь красного сверхгиганта длится недолго. Дело в том, что звезда становится такой, если имеет массу больше 10 солнечных и уже сожгла все свои запасы водорода. После этого начинает выгорать гелий, а температура в недрах достигает миллиардов градусов. Этого хватает, чтобы ядра углерода начали сливаться и образовывать магний, неон, и кислород. Различные вещества накапливаются и тоже вступают в реакции, и в итоге у звезды образуется железное ядро — конечный результат всех процессов.
Бетельгейзе с расстояния 28 а. Как только начинает образовываться железо, процесс слияния ядер начинает идти не с выделением, а с поглощением энергии, и конец звезды не за горами. Железное ядро занимает центр звезды, а протекающие рядом ядерные реакции не смогут обеспечить светимость звезды. Её устойчивость нарушается и она коллапсирует под действием гравитации, то есть просто схлопывается. Образуется мощнейшая ударная волна, которая разбрасывает остатки звезды по окружающему пространству — вспыхивает сверхновая. Итогом этого апокалипсиса становится черная дыра или нейтронная звезда. Эта судьба ожидает и Бетельгейзе.
Мы не можем точно сказать, на какой стадии он находится. Ясно, что он давно сжёг свой водород и гелий, и вот уже несколько тысяч лет сжигает углерод и синтезирует магний. Сколько будет длиться эта фаза, сказать трудно, но ясно одно — каждый последующий этап будет протекать всё быстрее. Иначе говоря, сжигание углерода занимает всего несколько тысяч лет, а после него этапы будут меняться всего за сотни лет. Образование железного ядра произойдёт очень быстро, и тогда Бетельгейзе в любой момент взорвётся сверхновой. Вполне возможно, что накопление железа в недрах звезды уже идёт. Конечно, когда это произойдёт, мы это увидим — сверхновая будет сверкать ярче любой другой звезды на небе.
По мере падения температуры и давления газ начинает вновь стягивать гравитация, он становится менее прозрачным, излучение начинает нагревать его сильнее, и цикл повторяется. Есть звезды, пульсирующие как часы, — цефеиды, у них очень точный период, но звезды на поздних стадиях эволюции, такие как Бетельгейзе, пульсируют нерегулярно — их точность «сбивается» из-за наличия конвекции во внешних слоях звезды, которая переносит часть тепла, мешая излучению регулировать процесс колебаний. Во время одного цикла, продолжающегося от 150 до 400 дней, радиус Бетельгейзе может существенно меняться. Однако суммарное энерговыделение звезды во время пульсаций меняется не слишком сильно. И если в видимом диапазоне светимость звезды меняется существенно, то суммарная светимость во всем диапазоне меняется примерно на проценты. Поэтому нельзя говорить, что теперешние снижение яркости может помочь спрогнозировать скорый взрыв звезды. Внешние слои сверхгиганта до последнего момента «не знают» о том, что происходит в ядре. Все процессы, возбуждающие колебания звезд, похожих на Бетельгейзе, происходят в их внешних слоях. Иными словами, пульсации внешних слоев не отражают процессы, происходящие в центральных областях звезды, поэтому то, что у Бетельгейзе сейчас более глубокий минимум, чем прежде, не говорит нам о том, что звезда скоро взорвется.
Прилетит вдруг нейтрино Еще 30-40 лет назад мы узнавали о взрыве сверхновой только в момент самого взрыва, но теперь мы сможем узнать о нем заранее — за несколько дней. Мы получим нейтринный сигнал. В ходе ядерных реакций в центре любой звезды образуется гамма-квант и нейтрино. Гамма-квант, пройдя примерно одну десятую миллиметра, поглощается, потом переизлучается и добирается до поверхности звезды и вылетает «наружу» примерно через 10 миллионов лет. Поэтому с помощью электромагнитных волн узнать, что происходит в центре, просто невозможно. А нейтрино проходят сквозь звезду без всякого взаимодействия, они летят примерно со скоростью света, а значит, здесь, на Земле, через восемь минут мы можем детектировать нейтрино, родившиеся в центре Солнца. В момент, когда Бетельгейзе начнет взрываться как сверхновая, — то есть в момент, когда железное ядро в ее центре размером примерно с Землю будет превращаться в нейтронную звезду диаметром с московское Третье кольцо, — температура в ее центре поднимается до 10 миллиардов градусов. Эта колоссальная энергия уносится в основном именно нейтрино. Нейтрино свободно пронизывают звезду и улетают.
А ударная волна в веществе, отразившаяся от нейтронной звезды, будет примерно неделю идти до поверхностных слоев звезды. И только когда она дойдет до поверхности звезды, мы увидим оптическую вспышку. Тогда нейтринные детекторы зафиксировали примерно 20 нейтрино, пришедшие примерно за несколько часов до оптической вспышки. Бетельгейзе примерно в 100 раз ближе к нам, значит, поток нейтрино от ее взрыва будет в десятки тысяч раз больше и наши современные детекторы их точно зарегистрируют. Когда Бетельгейзе взорвется, ее блеск увеличится до -9 звездной величины, то есть по яркости она будет сопоставима с Луной в первой четверти. Вероятно ее будет видно и днем. Однако никакой угрозы для жизни на Земле эта вспышка не несет.
Сверхновая может наполнить близлежащие солнечные системы смертельной радиацией, но мы находимся в идеальном месте, чтобы наблюдать за взрывом Бетельгейзе. На расстоянии 650 световых лет взрыв Бетельгейзе не окажет негативного воздействия на Землю. Как оказалось, это произошло благодаря массивному выбросу газа из звезды, как показано ниже. Астрономы определили 400-летний цикл на основе наблюдений из древних источников, но последние изменения происходят гораздо быстрее. Аномальная активность продолжается чуть более трех месяцев. Изменение яркости Бетельгейзе с течением времени Неустойчивое поведение Бетельгейзе предполагает, что она может достичь конца пути, но может пройти еще 100 000 лет, прежде чем она станет сверхновой.
Является переменной звездой [13]. При этом яркость звезды не изменилась сколько-нибудь заметно за это время [34] [35]. Причины наблюдаемого уменьшения радиуса Бетельгейзе могут быть связаны и с неправильной интерпретацией получаемых данных, например: различия в яркости разных участков поверхности звезды; из-за вращения эти неоднородности меняют положение, в результате чего видимый блеск меняется. Эти изменения могут быть приняты за изменения диаметра. Моделирование звёзд-сверхгигантов позволяет предположить, что такие звезды могут быть несферичны, похожи на картофелину неправильной формы. Предполагается, что Бетельгейзе может иметь период вращения 18 лет, то есть пока Бетельгейзе наблюдалась орбитальными телескопами на протяжении меньше одного оборота вокруг своей оси [36]. Возможно, что учёные наблюдают не истинный диаметр звезды, а некий слой плотного молекулярного газа, движения которого и создают видимость изменения истинного размера звезды. Лауреат нобелевской премии Чарлз Таунс производил мониторинг Бетельгейзе в надежде найти какую-то систематичность в изменениях диаметра и понять их причину. Для улучшения возможностей наблюдения он использовал специальный спектрометр для интерферометра [37]. Созвездие Ориона со звездой Бетельгейзе в обычном состоянии слева и во время необычайно сильного падения видимой звёздной величины в начале 2020 года справа. Предположительно, сильное ослабление блеска Бетельгейзе произошло либо после сильного выброса в космическое пространство звёздной пыли, в том числе и по направлению к Земле [40] , либо из-за охлаждения поверхности Бетельгейзе после необычайно мощных вспышек активности в её недрах [41]. Пылевые облака вокруг Бетельгейзе, сфотографированные астрономами из Парижской обсерватории в декабре 2019 года с помощью спектрометра VLT VISIR в инфракрасном диапазоне, напоминают языки пламени [42]. С 7 по 13 февраля 2020 года блеск звезды составлял 1,614m. Таким образом, нынешний эпизод затухания согласуется с продолжительностью постоянного периода 420—430 дней, присутствующего в предыдущей фотометрии [49].
Иллюзия звезды Бетельгейзе сбила с толку ученых
Глядя на них, легко заметить, что звезда выглядит довольно несимметричной и совсем непохожа на привычное нам плотное, почти идеально круглое Солнце. В отличие от средних звезд главной последовательности, Бетельгейзе не имеет четко видимой поверхности и даже определенной формы. Кроме того, она постоянно теряет большие количества материи и окутана обширным облаком газа и пыли. Во всем этом объеме могут происходить сложные хаотические процессы, вызывающие самые непредсказуемые изменения в размерах и яркости сверхгиганта. По-видимому, такое случайное «бурление» и привело к необычному снижению яркости звезды в последние месяцы.
Впрочем, с середины февраля 2020 года падение яркости прекратилось , и можно ждать, что через какое-то время Бетельгейзе засияет во всем своем блеске. Когда взорвется Бетельгейзе? Тем не менее, положение красного сверхгиганта нестабильно по самой своей природе. Считается, что в таком состоянии Бетельгейзе провел уже пару десятков тысяч лет и вскоре выйдет из него катастрофическим взрывом.
Когда в недрах звезды начнет заканчиваться топливо для термоядерных реакций, исходящий поток энергии больше не сможет сдерживать сдавливающую силу гравитации, и начнется быстрый коллапс. Внешние оболочки упадут к центру, развивая скорости, сравнимые со световой, сжимая и раскаляя ядро до огромных температур. Бетельгейзе вспыхнет сверхновой: расширяющаяся ударная волна разбросает его оболочки по окрестностям, а ядро образует сверхплотную нейтронную звезду. Конкретное время этого события неизвестно; по разным оценкам, оно может произойти и через 20 тысяч лет, и через 140 тысяч.
Сегодня исследователи рассматривают самые широкие промежутки и говорят о том, что Бетельгейзе может взорваться в любой момент в период с 10 000 до 100 000 лет от настоящего времени.
Благодаря этому удалсь выяснить, что видимое с Земли затемнение звезды вызывают пульсации, которые, в свою очередь, создаются волнами давления. Также моделирование помогло вычислить фазу жизни, в которой пребывает сейчас красная звезда. Результат не порадует тех, кто надеялся на небесный фейерверк — в настоящее время в ядре сверхгиганта горит гелий, а это означает, что звезда пока взрываться не планирует.
Более того, взрыва Бетельгейзе можно ожидать еще около 100 тыс. Но и это не самое интересное открытие, сделанное в ходе исследования. Моделирование также позволило ученым пересмотреть размер звезды и расстояние, на котором она находится от Земли. Оказывается, сверхгигант немного меньше и гораздо ближе к нам, чем считалось ранее.
Реальный размер Бетельгейзе ученые долго не могли выяснить — выдвигались только предположения.
Инфракрасные исследования показали, что Бетельгейзе окружена огромными оболочками из материала, очевидно, сброшенного звездой во время эпизодов потери массы за последние 100 000 лет. Радиус самой большой из них составляет почти 7,5 световых лет. Бетельгейзе, также известная как Альфа Ориона, находится в одноименном созвездии, в восточном плече охотника.
Что недавно происходило с Бетельгейзе? Бетельгейзе легко найдет в небе даже астроном-любитель — причина в ее яркости и положении в сверкающем созвездии Ориона, а также из-за красноватого цвета. На этом четырехпанельном графике показано, как южная область быстро развивающейся яркой красной звезды-сверхгиганта Бетельгейзе могла внезапно стать тусклее на несколько месяцев в конце 2019 и начале 2020 года. Однако в конце 2019 года она начала тускнеть.
К началу 2020 года видимость находилась на уровне 1,6, а позже в том же году, она вернулась к первоначальной яркости. Это «Великое затемнение» на фото выше вызвано гигантским выбросом газа, который при охлаждении сконденсировался в пыль. Но это не единственное изменение, которое произошло со звездой за всю ее историю.
Впрочем, Бетельгейзе настолько велик его радиус почти в 750 раз больше солнечного и близок к нам около 550 световых лет , что некоторые инструменты могут рассмотреть его диск. Этим воспользовались астрономы, работавшие с телескопом VLT Южной европейской обсерватории ESO , найдя загадочному потемнению новое — и, возможно, уже окончательное — объяснение. Их статья опубликована в журнале Nature.
Установленный на VLT инструмент SPHERE позволил различить форму темнеющего диска Бетельгейзе, и ученые сопоставили снимки звезды, сделанные в январе и декабре 2019 года, а также январе, марте и апреле 2020-го. К концу этого периода звезда практически вернулась к обычной яркости.