Астрономия и космос

Новое исследование может означать, что Бетельгейзе вот-вот взорвется

Чуть более чем в 600 световых годах от Земли умирает звезда Бетельгейзе. Свежий прогноз состояния, основанный на ее пульсации, дает знаменитому красному сверхгиганту всего несколько десятилетий, прежде чем он превратиться в ослепительную сверхновую.

Исследователи из Университета Тохоку в Японии и Женевского университета в Швейцарии провели переоценку колебаний яркости звезды и пришли к выводу, что они, вероятно, представляют собой самый последний этап ее жизни.

Ранее в этом году обычное свечение Бетельгейзе достигло пика, и звезда стала сиять в полтора раза ярче, чем обычно. Тогда снова возникли предположения о ее судьбе и о том, были ли изменения «предсмертной агонией» или просто «сердцебиением», которое приходит с возрастом.

Горячая, тяжелая звезда, известная как звезда O-типа, Бетельгейзе следует принципу «гореть быстро, умереть молодым». Ее возраст составляет «всего лишь» 10 миллионов лет, что по космическим меркам почти мгновение в сравнении с другими звездами, особенно с красными карликами.

Сейчас Бетельгейзе представляет из себя раздутый красный шар газа с низким уровнем топлива, и ее годы сочтены. Что будет дальше, зависит от множества факторов.

Одним из них является фактический размер, который был предметом споров на протяжении большей части 20-го века. С недавними измерениями, которые ставят ее в более компактный конец оценок, вероятно, у звезды есть много десятков тысяч лет, прежде чем она, наконец, взорветься.

Есть и другие причины полагать, что Бетельгейзе еще не скоро превратиться в сверхновую.

Как и у многих звезд, ее внешние слои пульсируют в равновесии сжатий и расширений, обусловленных внутренней динамикой конкурирующих сил — давления и гравитации.

Возникающие в результате этого колебания происходят с частотой, которая повторяются месяцами или даже годами — в случае Бетельгейзе два наиболее заметных периода длятся примерно 2200 и 420 дней.

Более короткий период обычно рассматривался как доминирующее «биение» этого огромного сердца, представляющее собой колебание всей окружности звезды в так называемой радиальной основной моде. Важно отметить, что расчеты, основанные на этом относительно быстром расширении и сжатии, — это то, что мы могли бы ожидать от немного меньшей и, следовательно, более молодой звезды O-типа.

Но что, если в 2200-дневном цикле было нечто большее, чем кажется? Ученые, стоящие за этим последним исследованием, не так быстро отвергают гораздо более медленный импульс — так называемый длинный вторичный период, утверждая, что термодинамика, лежащая в основе колебаний у сверхгигантов, таких как Бетельгейзе, немного сложнее, чем у большинства других звезд.

Бетельгейзе
На этом четырехпанельном графике показано, как южный регион быстро развивающейся ярко-красной звезды-сверхгиганта Бетельгейзе стал слабее на несколько месяцев в течение 2019-2020 годов. На первых двух панелях, как видно в ультрафиолетовом свете с помощью телескопа Хаббла, из огромной конвективной ячейки на поверхности звезды выбрасывается яркий горячий пузырь плазмы. На третьей панели выходящий выходящий газ быстро расширяется наружу. Он остывает, образуя огромное облако из затемняющих пылинок. На последней панели видно огромное облако пыли, блокирующее свет (если смотреть с Земли) с четверти поверхности звезды.

Если бы звезда сжимала атомные ядра в несколько более крупные элементы, такие как углерод, она могла бы выдержать гораздо более длительный период радиальной пульсации. В то время как радиальные моды с более короткой продолжительностью давали бы радиус Бетельгейзе примерно в 800-900 раз больше, чем у Солнца, ученые показали, как более длинный импульс будет соответствовать радиусу, который больше солнечного примерно в 1300 раз.

Это означает, что внешние слои Бетельгейзе дрейфуют гораздо дальше, поскольку ее масса концентрируется в ее ядре, перерабатывая топливо со скоростью, достаточной для того, чтобы ее «термоядерный реактор» остановился не через тысячелетия, а всего через несколько десятков лет.

«Мы пришли к выводу, что Бетельгейзе находится на поздней стадии сжигания углерода в ядре и является хорошим кандидатом на роль следующей галактической сверхновой» — пишут исследователи.

Несмотря на то, что статья еще не прошла рецензирование, предварительная версия их расчетов и рассуждений достаточна, чтобы сохранять некоторый оптимизм в отношении того, что мы все еще можем наблюдать сверхновую с помощью современных инструментов при нашей жизни.

Если модель верна, мы могли бы наблюдать собственными глазами, как Бетельгейзе ненадолго затмит все другие звезды вскоре после середины века, прежде чем она навсегда исчезнет из своего созвездия — Ориона.

Исследование доступно на сайте arXiv.

Дополнительно
arxiv.org
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Back to top button