Kosmos  / News

Betelgeza schowała się za obłokiem pyłu

605 interakcji
dołącz do dyskusji

Od kilku miesięcy środowisko astronomów i miłośników astronomii uważnie przygląda się Betelgezie, jednej z gwiazd zimowego gwiazdozbioru Oriona, która w ciągu zaledwie kilku tygodni znacząco zmieniła swoją jasność. Astronomowie z Uniwersytetu Waszyngtońskiego mają jednak sensowne wyjaśnienie tego osobliwego zjawiska.

Według nich oraz astronomów z Obserwatorium Lowella gwiazda przygasła nie dlatego, że zbliża się eksplozja supernowej, a dlatego że emituje sporo pyłu.

Betelgeza obserwowana za pomocą teleskopu VLT w Chile w styczniu i grudniu 2019 r. Źródło: ESO/M. Montarges et al.

W trakcie obserwacji prowadzonych 14 lutego br. Emily Levesque, adiunkt na Uniwersytecie Waszyngtońskim oraz Philip Massey, astronom z Obserwatorium Lowella obliczyli średnią temperaturę powierzchni gwiazdy. Ku ich zdumieniu okazało się, że gwiazda jest znacznie gorętsza od tego czego spodziewali się zakładając, że pociemnienie gwiazdy spowodowane jest ochłodzeniem jej powierzchni. Wyniki swoich badań umieścili w artykule naukowym zaakceptowanym właśnie do publikacji w periodyku Astrophysical Journal Letters.

Nowe obliczenia wspierają teorię mówiącą, że Betelgeza, podobnie do innych czerwonych olbrzymów, po prostu odrzuciła sporą część materii tworzącej jej zewnętrzne warstwy.

Bezustannie obserwujemy to w wielu czerwonych nadolbrzymach, to normalny etap ich cyklu życia. Czerwone nadolbrzymy od czasu do czasu odrzucają część materii ze swojej powierzchni. Oddalająca się materia kondensuje się wokół gwiazdy tworząc ziarna pyłu. Gdy z czasem ulegają one ochłodzeniu, pochłaniają część promieniowania lecącego w naszą stronę - mówi Levesque.

Betelgeza sfotografowwana przez teleskop ALMA w 2017 r. Źródło: ALMA/ESO/NAOJ/E. O'Gorman/P. Kervella

Oczywiście, Betelgeza wybuchnie jako supernowa w ciągu najbliższych 100 000 lat, jednak aktualny spadek jej jasności, który rozpoczął się w październiku, niekoniecznie jest oznaką zbliżającej się eksplozji.

Od samego początku astronomowie podejrzewali, że spadek jasności spowodowany jest albo dużą ilością pyłu, która powstała w pobliżu gwiazdy, albo wewnątrz Betelgezy powstały potężne komórki konwekcyjne, które wyniosły na powierzchnię gwiazdy gorącą materię, gdzie uległa ona ochłodzeniu i zapadła się z powrotem do wnętrza gwiazdy.

Najprostszym sposobem na wyeliminowanie jednej z tych możliwości było ustalenie rzeczywistej temperatury powierzchni gwiazdy. Choć nie da się bezpośrednio przystawić termometru do gwiazdy, to astronomowie mają swoje sposoby, aby zrobić to na odległość. Analizując widmo gwiazdy, naukowcy przyglądali się linii tlenku tytanu, który powstaje i akumuluje się w górnych warstwach dużych, stosunkowo chłodnych gwiazd takich jak Betelgeza. Tlenek tytanu pochłania określonej długości fale promieniowania, pozostawiając po sobie charakterystyczne widmo czerwonego nadolbrzyma, które można wykorzystać do określenia temperatury powierzchni gwiazdy.

Symulacja przedstawiająca gigantyczne komórki konwekcyjne na hipotetycznym czerwonym nadolbrzymie. Źródło: Bernd Freytag/Uniwersytet w Uppsali

Obliczenia wykazały, że 14 lutego br. temperatura powierzchni gwiazdy wynosiła 3325 stopni Celsjusza. To zaledwie 50-100 stopni Celsjusza mniej niż temperatura, jaką udało im się zmierzyć w 2004 r. czyli całe lata przed spadkiem jasności. Taki spadek jasności jest zdecydowanie za mały na to, aby zmianę jasności gwiazdy tłumaczyć pojawieniem się masywnej komórki konwekcyjnej na jej powierzchni.

Porównanie uzyskanego widma z widmem z 2004 r. od razu pokazało nam, że zmiana temperatury jest minimalna. W tym momencie wiedzieliśmy, że winowajcą musi być pył - mówi Massey.

Astronomowie wielokrotnie już obserwowali masywne obłoki pyłu tworzące się w otoczeniu innych czerwonych nadolbrzymów. Gdy taki obłok znajdzie się na linii łączącej gwiazdę z obserwatorem na Ziemi, tenże obserwator rejestruje je jako spadek jasności gwiazdy.

Swoją drogą, w ciągu ostatnich kilku tygodni jasność Betelgezy ponownie zaczęła rosnąć, aczkolwiek proces ten jest wolniejszy od tempa spadku jasności sprzed kilku miesięcy. Co zatem czeka Betelgezę? Pożyjemy, zobaczymy.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst