Betelgeuse – Misterul unei stele gigantice care se apropie de stârșitul vieții
Betelgeuse este una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer, însă de la final de 2019 magnitudinea aparentă a stelei s-a estompat puternic timp de câteva luni. Steaua din constelația Orion devine mai puțin strălucitoare în unele perioade, dar niciodată scăderea nu a fost așa de amplă. Nu au lipsit articolele senzaționaliste și toată lumea era cu ochii pe steaua care se găsește la 640 de ani lumină. Va exploda, nu va exploda? Steaua Betelgeuse a revenit la strălucirea ei obișnuită, iar în articol puteți citi despre istoria ei, despre misterul pierderii în strălucire și despre viitorul în care această stea gigantică va deveni o gaură neagră.
La început de 2020 pe internet au început să circule articole cu titluri de genul:
”Nu există nicio îndoială că Betelgeuse va exploda”
”Betelgeuse va deveni instabilă și se va transforma curând într-o supernovă colosală”
Erau titluri exagerate, dar relatau un fapt neobișnuit despre o stea imprevizibilă pe care astronomii o studiază cu mare interes de un secol și jumătate.
De ce este Betelgeuse atât de interesantă?
”Betelgeuse este una dintre cele mai apropiate gigante roșii, ceea ce înseamnă că deja a evoluat, deja și-a trăit viața din secvența principală. Betelgeuse a ieșit din starea ei de echilibru și începe să se comporte ciudat, așa cum Soarele nostru va face și el, dar peste mult timp. De la început Betelgeuse a fost o stea masivă, acum câteva milioane de ani a fost o gigantă albastră, apoi s-a transformat înr-o gigantă roșie, mai ales că s-a mărit. Tocmai pentru că este apropiată de noi și este un tip de stea care de obicei devine supernovă, este observată de foarte mult timp. Este un tip rar de stea”, spune astronomul Adrian Șonka, pentru HotNews.ro.
O supernovă este o explozie luminoasă și violentă la capătul existenței unei stele masive.
Betelgeuse – numită și Alpha Orionis – este a doua cea mai strălucitoare stea din constelația Orion, marcând umărul stâng al ”vânătorului”.
Orion este o constelație celebră numită după un vânător din mitologia greacă. Orion cuprinde mai multe stele strălucitoare, cea mai strălucitoare fiind Rigel, cu o magnitudine de 0,1. Rigel se găsește pe ”piciorul” vânătorului.
Foto Alexandar, dreamstime.com
Click aici pentru a mări fotografia
Numele Betelgeuse vine din arabă, ”Yad al-Jauzā” unde înseamnă ”umărul uriașului” sau ”mâna celui mare”. Peste jumătate dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer au nume ce provin din arabă, inclusiv Rigel sau Altair. În general aceste nume sunt cele ale părților anatomice ale constelației descrise, iar la finalul articolului puteți afla de ce atât de multe stele au nume arabe.
Ce vedem când privim spre această stea?
”De unde ne aflăm noi nu vedem decât un punct luminos. Când privim Betelgeuse sau orice altă stea vedem doar lumina ei, nu și obiectul în sine. La Betelgeuse trebuie spus că noi vedem doar lumina pe care o detectează ochiul, dar sunt și alte tipuri de lumină pe care nu le putem detecta noi cu ochiul și nici cu un telescop simplu. Evenimentul care s-a petrecut cu Betelgeuse acum un an a putut fi observat și în alte tipuri de lumină și atunci ne-am dat seama ce s-a întâmplat cu ea”.
Istoria unei supergigante fascinante
Steaua Betelgeuse, cunoscută pentru culoarea sa roșiatică, poate fi văzută cu ochiul liber și se găsește la aproximativ 640 de ani lumină de Terra, ceea ce înseamnă că noi vedem Betelgeuse cum era pe la anul 1380, fiindcă lumina stelei călătorește peste șase secole pentru a ajunge la noi. Un an lumină înseamnă 10.000 de miliarde de km, iar cea mai apropiată stea de Soare, Alpha Centauri, se află la 4,1 ani lumină. Distanța către Betelgeuse este de 150 de ori mai mare…
Hubble a realizat prima fotografie directă a suprafeței unei stele, alta decât Soarele
Click aici pentru a mări fotografia
Un telescop este un fel de mașină a timpului care ne duce doar spre trecut, fiindcă ne arată obiectele cerești nu cum sunt când le privim, ci cum erau cândva.
Steaua a fost observată încă din Antichitate de astronomii elenistici și în perioada medievală de către arabi, iar despre faptul că magnitudinea sa variază mult a scris în premieră astronomul John Herschel în 1840.
În ultimul secol Betelgeuse a fost urmărită de astronomii din toată lumea lui prin intermediul celor mai faimoase telescoape, fie că este vorba de Mount Wilson Observatory, de telescopul spațial Hubble sau de Very Large Telescope.
Betelgeuse este o supergigantă roșie cu diametrul de 887 – 955 de ori mai mare decât cel al Soarelui și cu masa de 11,6 ori mai mare decât a stelei noastre. Este în medie a noua cea mai strălucitoare stea de pe cer, dar este o stea cu luminozitate variabilă, în cele mai strălucitoare perioade putând ajunge a cincea cea mai strălucitoare stea, iar când se estompează ajunge pe la locul 20. Sirius și Canopus sunt cele mai strălucitoare stele de pe cer, evident în afară de Soare.
Betelgeuse și un nor de praf stelar (foto Pierre Kervella (LESIA, Observatoire de Paris)
Click aici pentru a mări fotografia
Betelgeuse este atât de mare, încât dacă ar înlocui Soarele în centrul sistemului solar, diametrul ei ar ajunge până la orbita lui Jupiter. Soarele are un diametru de 1,4 milioane km, Betelgeuse are 1,2 – 1,4 miliarde km, iar steaua Rigel, 110 milioane km.
Betelgeuse are doar 10 milioane de ani, în timp ce Soarele nostru are o vârstă de 4,6 miliarde de ani și mai are de ”trăit” 5 miliarde de ani.
O scădere cu totul ieșită din comun
La final de 2019 și început de 2020 s-a petrecut episodul care a adus steaua în prim plan.
”Este foarte ciudat. În lumina vizibilă, cea pe care o vedem noi, Betelgeuse a scăzut în strălucire, dar în alt tip de lumină, cel ultraviolet, a devenit mai strălucitoare”, spune Adrian Șonka.
”A fost vorba de o scădere de strălucire mai amplă decât cea cu care ne-a obișnuit. Noi, astronomii, spunem că a scăzut cu două magnitudini, adică a scăzut de șase ori în strălucire față de cum era înainte, dar și-a revenit apoi. A fost interesant pentru noi, fiindcă a scăzut ca strălucire și a constelația Orion, te uitai la Orion și vedeai că o stea nu mai este așa de strălucitoare. Mai sunt și alte stele care fac așa, însă Betelgeuse nu scădea atât de mult în strălucire cum a fost acum un an”.
Un episod important de scădere în strălucire a mai avut loc în 1985, dar nu a fost chiar atât de puternic.
Betelgeuse și Orion (ilustrație Adam Block, Steward Observatory, University of Arizona
Click aici pentru a mări fotografia
La început de 2020 s-a scris că Betelgeuse ar putea exploda în orice moment și că va deveni o supernovă care se va putea vedea chiar și ziua pe cer. Adevărul este mai puțin palpitant: Betelgeuse nu a explodat și nici nu știm când se va întâmpla asta, dar cert este că Betelgeuse este o stea imprevizibilă și va avea un sfârșit violent.
Misterul lui Betelgeuse a fost descifrat în vara lui 2020
Nu există niciun semn că steaua ar putea exploda în curând. Scăderea în strălucire s-a datorat…unui nor de gaz
”Practic Betelgeuse a făcut ce face orice stea de tipul gigantă roșie. Aceste stele au o proprietate pe care alte stele nu le au: sunt atât de reci în atmosferă, adică la marginilor lor – unde steaua se întâlnește cu spațiul cosmic – încât pot forma molecule. Practic se adună atomii și pot forma molecule mai mari. Noi le spunem praf acestor molecule pe Pământ, dar ideea este că praful acesta blochează lumina stelei, pentru că este între noi și stea. Praful blochează lumina stelei și acest nor de gaz a fost detectat cu telescopul spațial Hubble care a putut identifica diametrul stelei și a văzut că o parte din stea s-a întunecat în lumina vizibilă și a devenit mai strălucitoare în lumina ultravioletă. Așadar, am avut un nor de gaz care s-a îndepărtat de stea, s-a răcit, s-au format acele molecule opace la lumină – praf – și noi am văzut cum a scăzut strălucirea. ”Așa fac toate stelele gigante roșii, pierd materia, iar când materia se răcește îndeajuns de mult se combină și se formează ceva care este opac la lumina vizibilă”, explică astronomul Adrian Șonka.
O gaură neagră în devenire
”Când oamenii se uită la Betelgeuse, ei trebuie să știe că ea este o gaură neagră în formare. Ea va fi gaură neagră mult mai mult timp decât a fost stea, fiindcă ea a fost stea de câteva milioane de ani și apoi sute de milioane sau miliarde de ani va fi gaură neagră. La fel se va întâmpla și cu steaua Antares, și cu Steaua Spica și cu alte stele strălucitoare. Nicio stea nu devine gaură neagră fără să observăm, dar colapsează, se micșorează brusc. Acest lucru se va întâmpla, dar nu putem spune când fiindcă nu s-au observat aceste fenomene, pentru a ști ce se întâmplă cu steaua înainte de a deveni gaură neagră. Ea o să devină mai strălucitoare și apoi se va transforma într-o gaură neagră”.
Așadar, Betelgeuse, deși este la finalul vieții sale, putem spune că este la începutul finalului vieții fiindcă o stea nu moare într-o secundă, ci finalul vieții poate dura zeci sau sute de mii de ani.
Dacă finalul vieții unei stele va putea fi observat în detaliu se vor putea verifica teoriile despre formarea găurilor negre, iar pe cer se va vedea o stea extrem de strălucitoare.
Ce pot afla astronomii despre o stea
”Atunci când vrem să aflăm ceva despre o stea, cât de masivă este, trebuie să măsurăm distanța până la ea, fiindcă așa este cel mai simplu. Oamenii au măsurat distanța până la Betelgeuse, cea mai exactă valoare fiind din 1993: 640 de ani lumină. Apoi s-au încercat și alte metode de a măsura distanța până la ea și aceste metode dau depărtări diferite, deoarece fiecare metodă are eroarea ei. După ce am determinat distanța, putem măsura și diametrul, dar avem și pentru el mărimi diferite dacă pentru distanță avem valori diferite”, spune Adrian Șonka
Despre stele și constelații
Astronomii clasifică stelele pe baza mărimii, temperaturii, culorii și luminozității. Când discută despre mărimea unei stele, de obicei se referă la masa acelei stele, sau la cantitatea de material pe care îl conține.
Masa stelei determină toate celelalte caracteristici: cât de fierbinte este, ce culoare are și cât va dura. Stelele masive sunt fierbinți și albastre, cele mici sunt reci și roșii. Cele mai mici stele au chiar și o zecime din masa Soarelui, sunt reci, estompate și roșii, putând dăinui mii de miliarde de ani, pentru că ard lent și constant.
Betelgeuse și petele de pe suprafața sa (foto Xavier Haubois (Observatoire de Paris)
Click aici pentru a mări fotografia
Cele mai masive stele au și masa de sute de ori mai mare decât cea solară, sunt fierbinți, strălucitoare și albastre, dar ard rapid și se sting tinere, uneori chiar și după ”numai” câteva milioane de ani. Dacă ținem cont că universul are peste 13 miliarde de ani, câteva milioane nu înseamnă mai nimic în ”calendarul cosmic”.
În funcție de căldura emisă de fiecare, astronomii clasifică stelele în șapte tipuri de stele obișnuite, de la cea mai fierbinte la cea mai rece: O, B, A, F, G, K și M. Cu cât steaua este mai mare, cu atât apasă mai tare pe centrul său, astfel că hidrogenul de acolo fuzionează mai puternic. De aceea, stelele mari sunt mai strălucitoare și mai fierbinți, dar trăiesc mai puțin pentru că ard mai repede.
Dispariția unei gigante este dramatică și violentă, practic o astfel de stea se distruge singură.
O stea își extrage energia din fuziunea nucleară, combinând doi atomi de hidrogen pentru a produce un atom de heliu. În nucleul stelei, temperatura și presiunea sunt atât de ridicate, încât atomii sunt, pur și simplu, storși și contopiți.
Despre constelații și despre astronomii medievali
Constelația este un grup de stele care formează o figură caracteristică. Oamenii din vechime au observat, privind cerul, că unele stele formează anumite modele. Unind imaginar anumite puncte luminoase de pe cer, ei și-au imaginat că acolo ar exista făpturi și personaje fabuloase. Eroii și monștrii lor mitologici au fost înfățișați în stele.
În total sunt recunoscute astăzi 88 de constelații în emisfera nordică și cea sudică, dar ele nu sunt fixe pe cer, dispunerea stelelor care le alcătuiesc nefiind aceeași, ci se vede diferit din diverse locuri ale Universului. Constelațiile se transformă de-a lungul timpului, deoarece fiecare stea pe care o vedem se deplasează prin spațiu
De ce atât de multe stele au nume ce provin din arabă? Între anii 800 și 1200 astronomii și matematicienii musulmani au construit observatoare, au proiectat instrumente avansate pentru măsurarea timpului și au găsit metode noi de analiză și calcul în matematică.
Tot arabii au perfecționat o unealtă ce exista încă de pe vremea Greciei antice – astrolabul – care pe timpul musulmanilor a devenit o unealtă portabilă. Astrolabul era un instrument ce le permitea astronomilor și navigatorilor să măsoare poziția Lunii și a stelelor de pe cer, iar din aceste informații se poate deduce ora, lucru care era extrem de util pentru ca musulmanii de atunci să știe la ce oră să se roage.
INTERVIURILE HotNews.ro