Kosmos  /  News

Betelgezę przesłonił potężny obłok pyłu. Hubble pomógł rozwiązać zagadkę

Picture of the author
224 interakcji
dołącz do dyskusji

Najnowsze obserwacje prowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wskazują, że nieoczekiwany spadek jasności Betelgezy został najprawdopodobniej spowodowany przez olbrzymią ilość gorącej materii, wyrzuconą w przestrzeń kosmiczną, z której uformował się obłok pyłu, który przesłonił część światła emitowanego z powierzchni gwiazdy.

Betelgeza - gwiezdny olbrzym

Betelgeza to starzejący się czerwony superolbrzym, który wraz ze zmianami zachodzącymi w jego wnętrzu znacząco powiększył swoje rozmiary. Aktualnie gwiazda jest tak duża, że gdyby umieścić ją w Układzie Słonecznym w miejscu Słońca, jej zewnętrzna powierzchnia znajdowałaby się za orbitą Jowisza. Niespodziewany spadek jasności Betelgezy, z czasem zauważalny nawet gołym okiem, rozpoczął się w październiku 2019 r. W połowie lutego 2020 r. jasność gwiazdy spadła ponad trzykrotnie.

To nagłe pociemnienie zdziwiło astronomów, którzy natychmiast zajęli się tworzeniem teorii, które mogłyby wyjaśnić tak gwałtowną zmianę. Dzięki najnowszym obserwacjom przeprowadzonym za pomocą Hubble’a, badacze doszli do wniosku, że po tym jak duża ilość supergorącej plazmy została wyrzucona z ogromnej komórki konwekcyjnej na powierzchni gwiazdy, po tym jak przeszła z gorącej atmosfery do chłodniejszych warstw zewnętrznych, plazma ochłodziła się i zamieniła w obłok pyłu. Obłok ten pod koniec 2019 r. przesłonił promieniowanie z około ¼ powierzchni gwiazdy. Do kwietnia 2020 r. jasność gwiazdy powróciła do normy.

To pierwsze bezpośrednie zdjęcie gwiazdy innej niż Słońce, wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem znajdującym się w jednym z ramion gwiazdozbioru Oriona. Na zdjęciu widać rozległą atmosferę gwiazdy z tajemniczą gorącą plamą na jej powierzchni. Owa plama, wielokrotnie większa od Słońca jest ponad 2000K gorętsza od otaczającej ją powierzchni gwiazdy. Źródło: Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA and ESA

Kilka miesięcy obserwacji Betelgezy w zakresie ultrafioletowym, które prowadzono od stycznia 2019 r., pozwoliło na prześledzenie procesu, który z czasem doprowadził do spadku jasności gwiazdy. Hubble obserwował gęstą, gorącą plamę materii przemieszczającą się w atmosferze gwiazdy we wrześniu, październiku i listopadzie 2019 r. Następnie, w grudniu, kilka teleskopów naziemnych dostrzegło stopniowy spadek jasności południowej półkuli gwiazdy.

Za pomocą Hubble’a widzieliśmy, jak materia ta opuszczała widoczną powierzchnię gwiazdy i przesuwała się przez jej atmosferę. Z czasem uformował się z niej pył, który zaczął przesłaniać gwiazdę. W południowo-wschodniej części gwiazdy widzieliśmy, jak rozległy obłok materii zaczął oddalać się od niej

- mówi Andrea Dupree, główna badaczka i zastępca dyrektora Centrum Astrofizyki w Harvard & Smithsonian.

Ta materia była od dwóch do czterech razy jaśniejsza od normalnej jasności gwiazdy. Miesiąc później południowa półkula Betelgezy pociemniała. Uważamy, że istnieje możliwość, iż przesłaniający gwiazdę ciemny obłok powstał z materii obserwowanej wcześniej za pomocą Hubble’a.

Astronomowie zaczęli korzystać z Hubble’a na początku ubiegłego roku do badania tej masywnej gwiazdy w gwiazdozbiorze Oriona. Prowadzone przez nich obserwacje stanowią element zaplanowanego na trzy lata programu monitorowania zmian zachodzących w zewnętrznych warstwach atmosfery Betelgezy. Czułość teleskopu w zakresie ultrafioletowym pozwoliła naukowcom badanie warstw znajdujących się tuż nad powierzchnią gwiazdy, tak gorących, że emitują promieniowanie głównie w zakresie ultrafioletowym i nie są widoczne w zakresie widzialnym. Owe warstwy podgrzewane są przynajmniej w części przez burzliwe komórki konwekcyjne wydostające się na powierzchni gwiazdy.

Zdjęcie przedstawiające otoczenie Betelgezy, wykonane w ramach przeglądu nieba Digitized Sky Survey 2 (DSS2).

Dostrzeżenie szczegółów na powierzchni gwiazdy możliwe jest tylko w korzystnych warunkach i tylko za pomocą najlepszych instrumentów. Pod tym względem Betelgeza i Hubble są wprost dla siebie stworzone – mówi Klaus Strassmeier z Instytutu Astrofizyki Leibniza (AIP) w Poczdamie.

Widma gwiazdy wykonane na początku i na końcu 2019 r. oraz w 2020 r. ukazywały zewnętrzną atmosferę gwiazdy poprzez pomiary widmowych linii zjonizowanego magnezu. Od września do listopada 2019 r. badacze obserwowali zagęszczenie materii przesuwające się z powierzchni gwiazdy do zewnętrznych warstw jej atmosfery. Ta gorąca, gęsta materia następnie oddaliła się na miliony kilometrów od widocznej powierzchni gwiazdy. W tej odległości stopniowo ochłodziła się i zaczęła tworzyć ziarna pyłu.

Powyższa interpretacja zgadza się z obserwacjami prowadzonymi w ultrafiolecie w lutym 2020 r, kiedy to okazało się, że zachowanie zewnętrznej warstwy atmosfery gwiazdy wróciło do normy, mimo że gwiazda wciąż nie wróciła do pełnej jasności w zakresie widzialnym.

Tak czy inaczej, Betelgeza oddalona od nas o 725 lat świetlnych zmierza ku końcowi swojego życia, kiedy to gwiazda eksploduje jako supernowa. Warto tutaj pamiętać, że w rzeczywistości do pociemnienia gwiazdy doszło w okolicach 1300 r., ale światło z tego zdarzenia dopiero teraz do nas dotarło, po 720 latach podróży przez przestrzeń kosmiczną. Dupree wraz ze współpracownikami kolejne obserwacje Betelgezy będzie prowadziła za pomocą Hubble’a pod koniec sierpnia lub na początku września.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst