Supermilžinės Betelgeizės tyrimai atskleidė jos pulsavimo priežastį – sprogimo dar teks palaukti

Betelgeizės masės, spindulio ir atstumo rekalibravimas

Betelgeizė įprastai būna viena iš šviesiausių, atpažįstamiausių žvaigdžių žiemos danguje, žyminti kairįjį Oriono žvaigždyno petį. Bet pastaruoju metu ji elgėsi keistai: beprecedentis šviesumo sumažėjimas 2020 metų pradžioje (pav. 1), sukėlė spekuliacijas, kad Betelgeizė ruošiasi sprogti.

Siekdama išsiaiškinti daugiau, tarptautinė mokslininkų komanda, kurioje buvo ir Ken'ichi Nomoto iš Kavli visatos fizikos ir matematikos instituto (Kavli IPMU), atliko kruopščius Betelgeizės tyrimus. Jie priėjo prie išvados, kad dabar šioje žvaigždėje vyksta ankstyva branduolio helio degimo stadija (ji vyksta >100 000 metų prieš sprogimą) ir jos masė mažesnė, kaip ir spindulys, o ji pati arčiau Žemės, nei manyta anksčiau. Be to, jie parodė, kad mažesnes Betelgeizės šviesumo variacijas sukėlė žvaigždės pulsacijos, ir iškėlė idėją, kad pastarasis stiprus pritemimas buvo susijęs su dukių debesiu.

Komanda išanalizavo Betelgeizės šviesumo variacijas (pav. 2), naudodama evoliucinį, hidrodinaminį ir seisminį modeliavimą. Taip tapo aiškiau, kad dabar Betelgeizės branduolyje dega helis. Dar jie parodė, kad vadinamojo kappa mechanizmo sukeliamos pulsacijos sukelia nuolatinį žvaigždės pašviesėjimą ar pritemimą dviem periodais – 185 (±13.5) dienųų ir maždaug 400 dienų. Bet stiprus pritemimas pernai metų pradžioje buvo beprecedentis, ir jį tikriausaii lėmė prieš Betelgeizę esantis dulkių debesis (pav. 1).

Jų analizė rodo, kad Betelgeizės masė yra 16,5 – 19 Saulės masių — tai šiek tiek mažiau, nei ankstesnis vertinimas. Dar tyrimas parodė, koks Betelgeizės dydis, bei jos atstumą iki Žemės. Tikrasis žvaigždės dydis visad buvo neaiškus: pavyzdžiui, ankstesni tyrimai rodė, kad ji galėtų būti Jupiterio orbitos dydžio. Tačiau komandos rezultatai rodo, kad Betelgeizė yra tik dviejų trečdalių šio dydžio, tai yra, jos spindulys 750 kartų didesnis už Saulės. Žinant fizinį žvaigždės dydį, bus galima nustatyti jos atstumą nuo Žemės. Kol kas, komandos rezultati rodo, ad ji yra vos už 530 šviesmečių, arba 25 procentais arčiau, nei manyta.

Iš šių rezultatų darosi aišku, kad Betelgeizė greitai sprogti dar nesirengia, ir kad ji per toli nuo Žemės, kad atėjus sprogimo laikui, reikėtų baimintis reikšmingų pasekmių, nors, aišku, supernovos sprogimas ryškus įvykis. O kadangi Betelgeizės yra artimiauisas tokio sprogimo kandidatas, tai suteiks retai pasitaikančią galimybę tyrinėti, kas nutinka, kai tokia žvaigdė sprogsta.

Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe
scitechdaily.com

Nuoroda: „Standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Estimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESA“ by Meridith Joyce, Shing-Chi Leung, László Molnár, Michael Ireland, Chiaki Kobayashi and Ken'ichi Nomoto, 13 October 2020, The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/abb8db
arXiv: 2006.09837