Звезда-сверхгигант Бетельгейзе начала резко наращивать яркость перед взрывом. Однако в 2023-м Бетельгейзе стала ярче почти на 50%, что натолкнуло ученых на мысль о ее возможном превращении в сверхновую, причем не через десятки тысяч лет.
Астрономы продолжают наблюдать за затмением Бетельгейзе
Альфой обычно обозначают ярчайшую звезду в созвездии, и время от времени Бетельгейзе действительно загорается сильнее остальных. Если эти предположения верны, то Бетельгейзе может превратиться в сверхновую после 2050 года. Бетельгейзе — самая яркая звезда в созвездии Ориона в последнее время стала довольно тусклой, как сотни других на небе. Одним из самых наблюдаемых астрономами объектов в небе является Бетельгейзе – альфа Ориона, одна из самых ярких звезд созвездия. Бетельге́йзе — яркая звезда в созвездии Ориона. Красный сверхгигант, полуправильная переменная звезда, блеск которой изменяется от 0,0 до 1,3 звёздной величины и в среднем. Наблюдения за регулярными колебаниями в яркости Бетельгейзе указывают на то, что данная звезда в настоящее время истощает последние запасы углерода.
Потускнела ярчайшая в созвездии Ориона звезда Бетельгейзе
Пронзая гигантские бассейны с жидкостью, нейтрино оставляют свет, который видят приборы в полной темноте. Итак, первая вспышка Бетельгейзе сверкнет не на небе, а в таких бассейнах. Отчего же меняется блеск звезды, отчего потускнела снова? Конвенция поднимает наверх вещество в виде «пузырей». Бывает, от звезды отрываются массы вещества. Поднимаются вверх, остывают, становятся непрозрачными. Именно они закрывают от нас «тело» Бетельгейзе, вот свет и ослабляется. Таким образом, Бетельгейзе выкинула громадное количество вещества. Что-то взорвалось на ней.
Но сама звезда пока держится. Он и только он точно скажет нам, что началось. Пока не было, - говорит Железнов. Это значит, что после взрыва она превратится или в нейтронную звезду, или в черную дыру.
По мере охлаждения она превратилась в пыль. Так вот, когда эта пыль осядет или рассеется, Бетельгейзе может вернуться к своему прежнему состоянию.
Звезду вновь можно будет заметить невооруженным глазом. Пессимистичный сценарий Но, конечно же, нельзя исключать вероятность гибели Бетельгейзе. Есть предположение, что звезда перешла в завершающую фазу эволюции, которая вполне может закончиться взрывом, который будет сопровождаться очень яркой вспышкой, которая осветит ночное небо. Предсказать, когда это произойдет, к сожалению, невозможно, потому что Бетельгейзе мало изучена, точное расстояние до нее неизвестно.
Оптимистичный сценарий Есть предположение, что снижение яркости Бетельгейзе обусловлено большим облаком пыли, которое просто затмевает свет. Если объяснять в максимально упрощенной форме, то можно сказать, что звезда как будто "чихнула" и с поверхности высвободилась сверхгорячая плазма. По мере охлаждения она превратилась в пыль. Так вот, когда эта пыль осядет или рассеется, Бетельгейзе может вернуться к своему прежнему состоянию. Звезду вновь можно будет заметить невооруженным глазом. Пессимистичный сценарий Но, конечно же, нельзя исключать вероятность гибели Бетельгейзе.
Она появилась в небе примерно тогда, когда по Земле уже ходили предки людей. А сейчас уже себя исчерпала. Обычное дело с такими массивными звёздами — они все "однодневки". Так вот, звёздное ядро, в котором уже ничего не происходит, начинает сжиматься по той простой причине, что больше ничто не мешает гравитации делать своё дело. Ядро коллапсирует, а от этого нагревается ещё сильнее, чем от ядерного синтеза, и нагревает собой окружающую мантию звезды, которая начинает увеличиваться в объёмах, как поднимающееся тесто. Такие звёзды называют красными гигантами, а при размерах, как у Бетельгейзе, — сверхгигантами. И это звёзды "умирающие", то есть завершающие свой основной эволюционный цикл. Этот основной цикл идёт, пока в ядре есть чему "гореть". С Бетельгейзе в любом случае понятно, что там "гореть" уже нечему, но в последнее время она демонстрирует такие изменения, что их трактуют как явные предвестники логического завершения этой короткой и яркой жизни. Вот, например, как изменился её вид в 2019 году. Внезапное затемнение Бетельгейзе в 2019 году. То есть звезда начала "пульсировать". И учёные пытаются понять, что именно с ней происходит, каков механизм того, что с ней творится.
Бетельгейзе, или Черное солнце Олигархов*. Опыт лженаучного анализа дел земных
В этом случае внешняя оболочка звезды раздувается и появляется красный гигант — это ветвь вправо в середине главной последовательности. Эта стадия проходит примерно в 10 раз быстрее, чем стадия горения водорода, то есть этот этап занимает 10 процентов времени жизни звезды. Затем, после выгорания гелия, сверхплотное ядро превращается в белый карлик, а оболочка расширяется, сбрасывается и улетает. У маломассивных звезд не хватает гравитации, чтобы еще сильнее сжать центральную область и нагреть ее до температуры в миллиарды градусов, при которой загорается углерод. Звезды с массой более 8-10 масс Солнца после выгорания водорода тоже сбрасывают оболочку, превращаясь в красные сверхгиганты это верхний правый угол диаграммы. Когда выгорает и гелий, температура в их центре достигает нескольких миллиардов градусов и начинается реакция слияния ядер углерода с образованием магния, неона и кислорода. Затем по цепочке начинаются реакции с участием этих элементов, пока в центре звезды не образуются железное ядро.
Железо — это «ядерная зола», в том смысле, что если до железа слияния ядер идут с выделением энергии, то после железа этот процесс, наоборот, требует поглощения энергии. Процесс выгорания углеродного ядра занимает всего несколько тысяч лет. Когда у звезды накопится достаточно много железа в центральной области, ядерные реакции уже не могут поддерживать ее светимость, звезда теряет устойчивость и гравитация «схлопывает» звезду. В результате центральная область сжимается и превращается либо в нейтронную звезду с плотностью миллиард тонн в кубическом сантиметре, либо в черную дыру. Области, которые над ней находятся, падают вниз, сталкиваются, отбрасываются, образуется ударная волна, которая разбрасывает вышележащие слои звезды в окружающее пространство. Происходит взрыв сверхновой.
Эта судьба ждет и 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.
Однако авторы нового исследования, результаты которого опубликованы на сервере препринтов arXiv, предлагают другую гипотезу. Возможно, сверхгигант поглотил другую звезду. Моделирование показало, что слияние звезды с массой в 16 раз больше массы Солнца приблизительная масса Бетельгейзе и звезды с массой в 4 раза больше солнечной приводит бы к полному поглощению меньшей. Это сопровождается сильным выбросом энергии и излучения.
Бетельгейзе — это красная звезда на плече Охотника Ориона на этом потрясающем изображении от астрофотографа Рохелио Бернала Андрео.
Оптимистичный сценарий Есть предположение, что снижение яркости Бетельгейзе обусловлено большим облаком пыли, которое просто затмевает свет. Если объяснять в максимально упрощенной форме, то можно сказать, что звезда как будто "чихнула" и с поверхности высвободилась сверхгорячая плазма. По мере охлаждения она превратилась в пыль. Так вот, когда эта пыль осядет или рассеется, Бетельгейзе может вернуться к своему прежнему состоянию. Звезду вновь можно будет заметить невооруженным глазом. Пессимистичный сценарий Но, конечно же, нельзя исключать вероятность гибели Бетельгейзе.
На Земле такое может быть принято за изменение диаметра; высказывают предположения, что большие звезды не сферичны, поэтому Бетельгейзе имеет выпуклость; третье предположение заключается в том, что астрономы видят не настоящий диаметр звезды.
На самом деле это может быть слой плотного газа. А его движения создают видимость изменения размеров Альфы Ориона. Альфу Ориона обволакивает газовая туманность, которую долго не могли заметить астрономы из-за яркого света, испускаемого Бетельгейзе. Еще одним интересным фактом является вхождение Бетельгейзе в зимний треугольник, который составляют Процион, Сириус и этот сверхгигант. Зимний треугольник В культуре народов мира Звезду Бетельгейзе называли по-разному в разных народах мира. У каждой национальности есть свои поверья и слагаемые мифы далекими предками о возникновении звезды. Например, в Бразилии ее называют Жилькаваи в честь героя, чью ногу разорвала жена. В Австралии ей дали имя, состоящее из двух слов, «совиные глаза».
В представлении австралийцев две звезды, находящиеся на плечах Ориона, напоминали им глаза этих ночных птиц. В Южной Африке ее называют львом, который охотится за тремя зебрами. В произведениях и фильмах Красный сверхгигант упоминается в произведениях, стихотворениях и фильмах российских и зарубежных авторов. Например, во всем известном фильме «Планета Обезьян» вокруг этой звезды вращается планета Сорора. Именно с нее и прилетели на Землю, обладающие интеллектом, приматы. Один из героев нашумевшего фильма «Автостопом по Галактике» родился и живет на планете, чьим солнцем является Бетельджуз. Датский писатель Нильс Нильсен тоже упоминал эту звезду в своих произведениях. Его роман «Продается планета» описывает, как «охотники за планетами» своровали у Альфы Ориона маленький спутник и завезли на Землю.
В далеком 1956 году Варлам Шаламов упомянул звезду в своей «Атомной поэме». Виктор Некрасов, написавший произведение «В окопах Сталинграда» тоже пишет об этой звезде. Вот так звучат строки: «В двух шагах от нас состав с горючим, днем его хорошо видно отсюда. Все время тонкими струйками из пулевых пробоин в цистерне сочится керосин. Бойцы бегают туда по ночам наполнять лампы. По старой, с детства еще, привычке ищу в небе знакомые созвездия. Какая-то из них называется Бетельгейзе, не помню уже какая. Где-то должен быть Альдебаран, но я уже забыл, где он находится.
Получен детальный снимок неожиданно потускневшей Бетельгейзе
В ходе своих пульсаций этот сверхгигант может менять размер от 500 до 800 солнечных. По некоторым оценкам Бетельгейзе больше Солнца в 1200 раз. В его объёме поместилось бы 300 миллионов таких звёзд, как наше Солнце! А если бы Бетельгейзе оказался в центре Солнечной системы, он бы поглотил все планеты вплоть до Марса, а при расширении — до Юпитера. Сравнительные размеры Солнца и Бетельгейзе. Благодаря огромным размером звезды, учёным удалось получить изображение непосредственно её диска и даже пятен на нём. А его угловой диаметр был измерен еще в 1920 году — он составляет в среднем 0. Почему Бетельгейзе меняет яркость Бетельгейзе пульсирует и синхронно меняется поток излучаемого света. Ведь при расширении звезды излучающая поверхность намного увеличивается, а потом уменьшается. В минимуме Бетельгейзе излучает света в 80 000 раз больше, чем Солнце, а в максимуме — в 105 000 раз больше. Эта звезда относится к полуправильным переменным, то есть её яркость меняется непредсказуемо, однако прослеживается некий период в 420-430 дней.
Обычно яркость меняется от 0 до 1. Колебания яркости Бетельгейзе за последние полвека. В 2020 году она упала до исторического минимума. Пульсация красных сверхгигантов — это их особенность. Процесс этот происходит из-за нестабильности. Когда звезда сжата, в неё повышается давление и растёт температура, из-за чего она начинает раздуваться. Когда звезда достигает большого размера, её внешняя оболочка становится разреженнее и прозрачнее, и сквозь неё излучение проходит свободно. В итоге поверхность остывает и звезда снова начинает сжиматься под действием гравитации. Потом снова начинается разогрев и всё повторяется снова. Так газовое давление и гравитация вызывают пульсации размера, а из-за этого меняется и яркость.
Однако все процессы, вызывающие пульсации, происходят в верхних слоях и никак не связаны с тем, что происходит внутри.
Главный вопрос, который стоит перед учеными: означает ли затемнение Бетельгейзе, что звезда вот-вот взорвется? Как и все красные супергиганты, Бетельгейзе однажды станет сверхновой, но астрономы считают, что это произойдет не сейчас. У них есть другие гипотезы, объясняющие, что именно вызывает изменение формы и яркости, заметное на изображениях. Согласно одной из гипотез, поверхность звезды охлаждается из-за исключительной звездной активности или выброса газа.
Близлежащая яркая сверхновая — это то событие, ради которого живут астрономы, но немногие из нас когда-либо увидят его. Мы живем надеждой. Хотя Бетельгейзе — переменная звезда, большое затемнение в 2021 году было экстремальным. В конечном итоге было показано, что это вызвано облаком. Такие звезды, как Бетельгейзе, постоянно выбрасывают газ и пыль. Сгусток газа на ветру размером с саму звезду закрывал половину звезды. Фактически, изображения звезды показали, что ее южная половина отсутствует. Оказывается, у некоторых звезд, таких как Бетельгейзе, есть погода. Но надвигающаяся сверхновая кажется маловероятной. В таких звездах в ядре происходит взрыв сверхновой. Изменения яркости, с другой стороны, являются поверхностным явлением. Чрезвычайное увеличение яркости на самом деле может быть связано с тем же пылевым облаком, которое вызвало затемнение, теперь оно отражает свет от звезды к нам и делает его ярче. Но мы не можем быть уверены, и астрономы взволнованы. Бетельгейзе примерно в 15-20 раз массивнее Солнца, и ожидается, что звезды с такой массой завершат свою жизнь в результате мощного взрыва, известного как сверхновая. Красный цвет Бетельгейзе показывает, что это красный сверхгигант, а это означает, что он уже приближается к концу своей жизни. Но до этого конца еще может пройти миллион лет. Звезды, подобные Бетельгейзе, могут жить более 10 миллионов лет — очень короткий период для астрономов, но очень долгий для всех остальных. Несмотря на это, были запущены новые модели, некоторые из которых предполагают, что сверхновая может произойти в течение нескольких тысяч лет, в то время как другие относят это событие на 1,5 миллиона лет вперед.
Здесь может происходить одно из двух: Бетельгейзе — это переменная звезда, которая тускнеет и вновь набирает яркость на протяжении тысячелетий. Мы можем просто видеть ее самое значительное снижение яркости за последние полвека или около того. Большинство ученых, которые в последние недели рассказывали о большой красной звезде в социальных сетях, считают, что это, скорее так. Другая возможность состоит в том, что жизненный цикл Бетельгейзе закончился, и она начала разрушаться сама по себе — процесс, который, как ожидается, закончится эффектным взрывом сверхновой. Физик из университета Ратгерса Мэтью Бакли также в шутку предположил, что в недавнем потускнении Бетельгейзе может быть виновата высокоразвитая инопланетная цивилизация.
Бетельгейзе: смерть звезды неизбежна
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. Описание механизма этих колебаний, впервые предложенное Эддингтоном, а потом «доведенное до ума» советским астрономом Сергеем Жевакиным, примерно таково: под действием излучения из центра звезды ее внешние оболочки нагреваются, начинают расширяться, становятся более разреженными, более прозрачными и за счет этого начинают остывать.
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.
Ригель — звезда, поражавшая людей своей красотой с древних времен. В Египте ее отождествляли с богом умерших и покровителем звездного неба Сахом, а позже и с Осирисом. Ригель — часть созвездия Орион, одного из самых заметных небесных рисунков.
Они предполагают, что сильные конвекционные движения на ее поверхности можно спутать с ее вращением из-за ограничения разрешения телескопа ALMA. Другими словами, эти конвективные движения будут размыты в реальных наблюдениях, что приведет к появлению дипольной карты скоростей. Явление, не обнаруживаемое телескопами Команда де Минка разработала новый набор для обработки данных, чтобы создать трехмерные модели на основе данных ALMA. Они создали модели красных сверхгигантов, похожих на Бетельгейзе то есть с мощными конвективными движениями и не имеющих вращения. Прямое сравнение компьютерного моделирования невращающегося красного сверхгиганта с ALMA-наблюдениями Бетельгейзе.
В верхней строке показаны карты интенсивности, в нижней — карты лучевых скоростей. В левой колонке показана звезда, смоделированная с полным разрешением; в средней колонке — наблюдения, смоделированные с уменьшенным разрешением. В правом столбце показаны реальные наблюдения ALMA. Моделирование показало, что огромные конвективные ячейки поочередно поднимаются с одной стороны звезды, в то время как другие ячейки разрушаются на противоположной стороне — скорее, как гигантские кипящие сферы. Однако телескоп не смог идентифицировать эти движения как конвективные явления, интерпретировав их скорее как вращательные движения.
Как и все красные супергиганты, Бетельгейзе однажды станет сверхновой, но астрономы считают, что это произойдет не сейчас. У них есть другие гипотезы, объясняющие, что именно вызывает изменение формы и яркости, заметное на изображениях. Согласно одной из гипотез, поверхность звезды охлаждается из-за исключительной звездной активности или выброса газа.
Новое исследование может означать, что Бетельгейзе вот-вот взорвется
Неустойчивое поведение Бетельгейзе предполагает, что она может достичь конца пути, но может пройти еще 100 000 лет, прежде чем она станет сверхновой. Чуть более чем в 600 световых годах от Земли умирает звезда Бетельгейзе. Бетельгейзе — самая яркая звезда в созвездии Ориона в последнее время стала довольно тусклой, как сотни других на небе. На мысль о том, что Бетельгейзе нестабильна, астрономов натолкнули данные об изменении звездой цвета, а точнее, спектра.
Взрыв Бетельгейзе
Звезда-сверхгигант Бетельгейзе начала резко наращивать яркость перед взрывом. Схема расположения Бетельгейзе в созвездии Ориона: Существует еще одна возможная причина, что это произойдет в ближайшее время, из-за ее собственной гравитации. В 2019 году Бетельгейзе сильно потускнела, что вызвало много спекуляций о ее возможном скором взрыве.
Метеоспутник случайно проследил за таинственным затуханием Бетельгейзе
Неизбежная кончина Бетельгейзе на данный момент является мемом в научных кругах. Бетельгейзе, знаменитый красный сверхгигант в созвездии Ориона, в последнее время привлекает внимание странными колебаниями своей яркости. Бетельге́йзе — яркая звезда в созвездии Ориона. Красный сверхгигант, полуправильная переменная звезда, блеск которой изменяется от 0,0 до 1,3 звёздной величины и в среднем. Бетельгейзе готовится к взрыву Возможно, в ближайшее время вся планета станет свидетелем редчайшего события, происходящего раз в несколько тысяч лет.
Загадочная звезда Бетельгейзе — альфа Ориона
Яркая красная звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона ведет себя довольно необычно. В Бетельгейзе конвекционные ячейки гигантские и движутся гораздо медленнее, взаимодействуя с существенным магнитным полем звезды. Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд не только в созвездии Ориона, но и на всем ночном небе. Астрономы зафиксировали потемнение звезды Бетельгейзе в созвездии Ориона, что может быть признаком скорой её гибели в результате термоядерного взрыва. Звезда Бетельгейзе из созвездия Ориона постепенно тускнеет. Возможно, вскоре она взорвется и превратится в сверхновую, заявили астрономы. Загадочное созвездие Ориона: что происходит с Бетельгейзе? «Бетельгейзе, одна из самых ярких звезд в нашем ночном небе, начала неожиданно тускнеть.