08.06.2023. - Бетельгейзе почти на 50% ярче обычного. Что происходит

Бетельгейзе почти на 50% ярче обычного. Что происходит

Всякий раз, когда что-то происходит с Бетельгейзе, множатся слухи о том, что она взорвется как сверхновая. Было бы круто, если бы это было так. Мы находимся достаточно далеко, чтобы не пострадать от последствий, так что забавно представлять, как небо месяцами так освещается. Теперь красная сверхгигантская звезда стала ярче почти на 50%, и это снова вызывает рост спекуляций. Бетельгейзе взорвется как сверхновая. В этом есть всеобщее согласие. Но вопрос о том, когда, менее определен. Поведение звезды вызывает недоумение. Как маленькие люди могут узнать? Бетельгейзе — не только красный сверхгигант, но и пульсирующая полуправильная переменная звезда. Это означает, что есть некоторая периодичность в изменении его яркости, хотя амплитуды могут варьироваться. У него примерно 400-дневный цикл изменения яркости. У него также есть более короткий 125-дневный цикл, еще один 230-дневный цикл и колоссальный 2200-дневный цикл, каждый из которых определяется пульсациями. Все эти циклы могут затруднить ясное понимание звезды.

Пару лет назад Бетельгейзе потускнела, и люди задавались вопросом, что это значит. Оказывается, яркость звезды на самом деле не изменилась. Вместо этого звезда выбросила материал со своей поверхности, который остыл в облако пыли и заблокировал свет. Эпизод называется «Великое затемнение». Теперь, когда он становится ярче, он снова привлекает внимание ученых. Они хотят знать, на какой эволюционной стадии он находится и что означает вся эта активность. Новое исследование показывает, что она может взорваться как сверхновая раньше, чем кто-либо ожидал. Новая статья называется «Эволюционная стадия Бетельгейзе, выведенная из периодов ее пульсации», а первым автором является Хидэюки Сайо из Астрономического института Высшей школы наук Университета Тохоку в Японии. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества приняли статью к публикации, и ее версия доступна на сервере препринтов arXiv. Самые пикантные части новых исследований часто попадают в заголовки. Нет смысла возражать против этого. Вот так катится человечество. Мы не придираемся к доктору Элдриджу. Она не ошибается. Просто в газете написано, что это только один из возможных исходов. Он описывает несколько других.

В своей статье авторы говорят, что Бетельгейзе может стать следующей сверхновой Млечного Пути, независимо от того, какой из их результатов может оказаться правдой. «Мы пришли к выводу, что Бетельгейзе находится на поздней стадии сжигания углерода в ядре и является хорошим кандидатом на роль следующей галактической сверхновой», — пишут они. Как красный сверхгигант, Бетельгейзе покинула главную последовательность. На протяжении своей долгой истории, насчитывающей от 8 до 8,5 миллионов лет, он использовал огромное количество водорода, превращая его в гелий и высвобождая потерянную массу в результате этого синтеза в качестве энергии. (Спасибо, Эйнштейн.) Это означает, что он больше не превращает водород в гелий, как это делает Солнце. Когда такие звезды, как Бетельгейзе, теряют массу, их гравитация больше не может сдерживать внешнее давление, и они расширяются в более объемную оболочку. Таким образом, несмотря на потерю массы, они увеличиваются в размерах. После того, как такие звезды, как Бетельгейзе, покидают главную последовательность и больше не превращают водород в гелий в своих ядрах, все резко меняется. Во время последующей стадии синтеза гелия в их ядрах накапливается углерод. Затем они начинают основной период сжигания углерода, который производит другие элементы. Авторы новой статьи говорят, что Бетельгейзе находится на поздних стадиях этого периода.

Но как поздно? Сколько времени осталось? Точного ответа на него пока нет. «Несмотря на относительно небольшое расстояние от Земли и в некотором смысле из-за этого, было трудно получить жесткие ограничения на расстояние, светимость, радиус, текущие массы и массы Главной последовательности нулевой эры (ZAMS), а также информацию о внутреннем вращении. состояния и связанного с этим смешивания и, следовательно, об эволюционном состоянии Бетельгейзе и о том, когда она может взорваться», — пишут авторы нового обзора Бетельгейзе. ZAMS особенно важен для понимания стадии эволюции конкретных звезд. Это фундаментально, хотя и не исключительно ответственно. Но исследование представляет некоторые серьезные возможности. Работа представляет собой комбинацию наблюдений и моделей, каждая из которых соответствует наблюдениям по-разному. Это сложный бизнес, поэтому заголовки, утверждающие, что он может взорваться через десятки лет, немного вводят в заблуждение. Нюанс редко привлекает внимание.

Период горения углерода ядра имеет несколько стадий. Трудность в определении того, когда Бетельгейзе станет сверхновой, частично связана с определением того, на какой из этих стадий она находится. Бетельгейзе пульсирует, выбрасывает вещество, вращается и, кроме того, это убегающая звезда, несущаяся в космосе. Его удаленность от нас также является предметом споров. «Хотя он находится всего в 200 парсеках от Земли и, следовательно, может быть определен в пространстве с помощью соответствующих инструментов, неопределенность в отношении его расстояния остается серьезным препятствием для более глубокого понимания», — поясняется в обзоре Бетельгейзе. Всеобщее внимание привлекли следующие два предложения из исследования: «Согласно этому рисунку, ядро разрушится через несколько десятков лет после истощения углерода. Это указывает на то, что Бетельгейзе является очень хорошим кандидатом на роль следующей галактической сверхновой, которая рядом с нами».

Это фигура, о которой они говорят. Но что не привлекло столько внимания, так это следующая часть статьи. «На самом деле определить точную стадию эволюции невозможно, потому что условия на поверхности почти не меняются на поздней стадии, близкой к истощению углерода и далее», — пишут исследователи. Астрономы могут видеть только поверхность, но то, что происходит глубоко внутри звезды, говорит об этом. Авторы статьи действительно говорят, что согласно наблюдениям, данным и моделированию, Бетельгейзе может взорваться раньше, чем предполагалось. Но — и это очень важно — они не знают, на какой стадии сжигания углерода в ядре находится звезда. Согласно некоторым моделям, которые соответствуют данным, горение углерода может продолжаться долгое время. Но не все согласны с тем, что Бетельгейзе находится даже на стадии сжигания углерода. Авторы обзора Бетельгейзе говорят, что звезда все еще находится в гелиевой фазе. «Поскольку горение гелия в ядре намного дольше, чем последующие фазы горения, Бетельгейзе, скорее всего, находится в горении гелия в ядре. Период пульсации, вероятно, ограничивает радиус, расстояние и эволюционное состояние для горения гелия в ядре», — пишут они, признавая, что есть « аргументы против».

Другой способ, которым исследователи попытались определить время взрыва сверхновой звезды Бетельгейзе, — сопоставить ее периодические пульсации с ее моделями. Когда она, наконец, взорвется — а никто не возражает против возможного взрыва сверхновой — она вряд ли произведет смертоносный гамма-всплеск, как некоторые сверхновые. И хотя он будет выбрасывать материал и производить мощное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, мы слишком далеко, чтобы его затронуть. Вместо этого это будет световое шоу, видимое всему человечеству, и это навсегда изменит созвездие Ориона. Ученые говорят, что он, вероятно, оставит после себя нейтронную звезду, возможно, пульсар, который будет виден миллионы лет. Все мероприятие, от начала до конца, предоставит беспрецедентную возможность изучить звездную эволюцию, сверхновые и звездные остатки. Ученые смогут работать в обратном направлении от взрыва до всех проведенных исследований, всех наблюдений и данных и точно определить, где они были правы, а где нет. Старая Бетельгейзе многому их научит.

Ударная волна от сверхновой прибудет примерно через 100 000 лет и будет легко отклонена солнечной магнитосферой нашего Солнца. Самым большим эффектом для Земли будет увеличение количества космических лучей, попадающих в наши верхние слои атмосферы. Мы надеемся, что большинство из нас увидят этот катастрофический взрыв и будут пребывать в восторге от силы природы, в то время как другие выродятся в странные теории заговора или квазирелигиозное, псевдонаучное, культовое благоговение. То есть, если человечество все еще будет рядом, когда произойдет благословенное событие.

Источник