בשנה האחרונה, Betelgeuse חווה שני פרקים של עמעום. בדרך כלל, זהו אחד מעשרת הכוכבים הבהירים ביותר בשמיים, ואסטרופיזיקאים ואסטרונומים התעסקו בניסיון להבין מה קורה עם ענק העל האדום. מחקרים שונים העלו כמה תשובות אפשריות: נקודות כוכבים אדירות , ל הצטברות אבק , פרכוסי טרום סופרנובה .
כעת מחקר חדש מציג קמט נוסף בהבנתנו את Betelgeuse. המחברים אומרים כי Betelgeuse הוא גם קטן יותר וקרוב יותר ממה שחשבו בעבר.
המחקר החדש נקרא ' עמידה על כתפי הענקים: אומדני מסה ומרחקים חדשים עבור Betelgeuse באמצעות סימולציות אבולוציוניות, אסטרואיזמיות והידרודינמיות משולבות עם MESA .' הכותבת הראשית היא ד'ר מרידית ג'ויס, פוסט-דוקטורט בפיזיקה של כוכבים וארכיאולוגיה גלקטית באוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה. המאמר מתפרסם ב-The Astrophysical Journal.
הקסם שלנו עם Betelgeuse אינו חדש. בתור הכוכב העשירי הבהיר ביותר בשמיים, אנחנו לא יכולים שלא לשים לב אליו. Betelgeuse הוא כוכב משתנה, והוא הכוכב הבהיר ביותר בשמיים באינפרא אדום. הוא נמצא במיקום בולט בקבוצת הכוכבים אוריון, והגוון האדום שלו הפך אותו למושא לקסם מאז העת העתיקה.
קבוצת הכוכבים המוכרת של אוריון. ניתן לראות בבירור את החגורה של אוריון, כמו גם את Betelgeuse (כוכב אדום בפינה השמאלית העליונה) וריגל (כוכב כחול עז בפינה הימנית התחתונה) קרדיט: NASA Astronomy Picture of the Day Collection NASA.
כ כוכב משתנה , הבהירות של Betelgeuse משתנה לפעמים. אבל החל מסוף השנה שעברה, הכוכב הפגין התנהגות חדשה. ראשית, הוא נעשה עמום יותר, ונחלש לכ-37% בלבד מהבהירות הרגילה שלו בתחילת פברואר 2020. לאחר מכן הוא התבהר שוב עד סוף מאי 2020. ואז החל פרק נוסף של עמעום.
במאמר חדש זה, המחברים רצו '...לבצע בדיקה קפדנית של הענק האדום הסמוך Betelgeuse על ידי הסתמכות על הסינתזה של נתוני תצפית חדשים ושלוש טכניקות דוגמנות שונות.' הם ביצעו מודלים הידרודינמיים וסיסמיים כדי ללמוד עוד על הפיזיקה שמניעה את הפעימות של Betelgeuse ולקבל מושג ברור יותר באיזה שלב בחייה Betelgeuse נמצאת.
כתוצאה מכך, הם הצליחו לקבל תחזית מדויקת לרדיוס הכוכב. הם גם קיבלו מדידות מסה, מרחק ומחזוריות מדויקות יותר.
ב ידיעה לתקשורת , ד'ר ג'ויס אמר 'זה בדרך כלל אחד הכוכבים הבהירים ביותר בשמיים, אבל צפינו בשתי נפילות בהירות של Betelgeuse מאז סוף 2019. זה עורר ספקולציות שהוא עומד להתפוצץ. אבל המחקר שלנו מציע הסבר אחר'.
'אנו יודעים שאירוע העמעום הראשון כלל ענן אבק. מצאנו שהאירוע השני הקטן יותר נובע ככל הנראה מהפעימות של הכוכב', הסביר ד'ר ג'ויס.
לפי תוצאות אלה, Betelgeuse אינו קרוב להתפוצץ כסופרנובה. הכוכב עדיין שורף הליום בליבתו, ופיצוץ נמצא במרחק מאות מאות שנים.
'זה שורף הליום בליבתו כרגע, מה שאומר שהוא לא קרוב להתפוצץ', אמר ד'ר ג'ויס. 'יכול להיות שאנחנו מסתכלים על בערך 100,000 שנים לפני שמתרחש פיצוץ.'
ענקים אדומים ממצים את ההליום בליבותיהם תוך מיליון או שניים. לאחר מכן, הם עוברים להיתוך פחמן. לאחר מכן, הם מתיכים אלמנטים כבדים יותר ויותר עד שמצטברת ליבת ברזל. ואז הם בהכרח קורסים ומתפוצצים כסופרנובות.
רגע לפני קריסת הכבידה הסופית של ענק-על אדום, הליבה שלו דומה לבצל. ליבת הברזל מוקפת בשכבות של סיליקון וגופרית, חמצן, ניאון, פחמן מעורבב עם מעט חמצן, הליום ולבסוף מימן. מחוץ לליבה, ההרכב הוא בעיקר מימן והליום. (לא בקנה מידה.) (קרדיט תמונה: שינוי עבודה על ידי ESO, Digitalized Sky Survey. CC BY 4.0)
קשה היה להשיג מדידות גודל ומרחק מדויקות עבור Betelgeuse. בעשורים האחרונים, הערכות שונות נעו בין מרחק של 330 שנות אור עד למרחק של 650 שנות אור. מחקר שנערך לאחרונה ב-2017 העלה 724 שנות אור (+111/-156.)
ידיעת המרחק לכוכב היא אחד המפתחות להבנתו. בלי לדעת את המרחק, לא נוכל לדעת את עוצמת הארה של כוכב או את גודלו הפיזי. אבל קשה למדוד.
אסטרונומים מסתמכים על פרלקסה טריגונומטרית כדי לאמוד מרחק של כוכב. כדי לעשות זאת, הם מודדים את התנועה הנראית לעין של כוכב. תנועה לכאורה היא האופן שבו נראה שכוכב נע ביחס לכוכבים רחוקים עוד יותר. הוא מבוסס על מסלול כדור הארץ סביב השמש, אשר משנה את מיקום התצפית שלנו. מיקומו של כוכב המטרה משתנה, בעוד שהכוכבים הרחוקים יותר אינם זזים בגלל המרחק הגדול. התנועה הנראית לעין נקראת פרלקס כוכבים, והיא נמדדת בקשתות. ככל שהכוכב רחוק יותר, כך הפרלקסה שלו קטנה יותר בקשתות.
איך עובד פרלקסה כוכבית. קרדיט תמונה: מצפה הכוכבים של לאס קאמברס.
אחת הבעיות עם מדידות פרלקסה היא שככל שמשהו רחוק יותר, המדידה יכולה להיות פחות מדויקת. לדוגמה, הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ הוא פרוקסימה קנטאורי, ויש לו פרלקסה של 0.772 קשתות בלבד, שהיא הפרלקסה הגדולה ביותר שנצפתה עבור כל כוכב. המדידות יכולות להיות לא מדויקות במיוחד אם צופים מהקרקע, שם האטמוספרה של כדור הארץ עלולה להפריע.
במחקר זה, הצוות השתמש בנתונים ממכשיר על לוויין קוריוליס . הם גם השתמשו בנתונים אסטרואיזמיים כדי להגביל את הרדיוס של Betelgeuse. הם השתמשו בשלושה מודלים נפרדים כדי לפרש את הנתונים הללו, והם הגיעו למדידת מרחק של 548 (+88/-49) שנות אור משם. המדידה שלהם פירושה ש-Betelgeuse קטן בכ-25% וקרוב יותר ב-25% ממה שחשבו בעבר.
תמונה זו מהמחקר מציגה את מדידות המרחק ל-Betelgeuse ממאמצים שונים. היפארקוס היה לוויין ESA שהוקדש לאסטרומטריה מדויקת. VLA הוא מצפה הרדיו Very Large Array. המדידה החדשה כללה נתונים אסטרוזמיולוגיים, המיוצגים על ידי הפס האפור. קרדיט תמונה: Joyce et al., 2020.
'הגודל הפיזי האמיתי של Betelgeuse היה קצת תעלומה - מחקרים קודמים העלו שהוא יכול להיות גדול יותר ממסלולו של צדק', אמר מחבר שותף ד'ר לאסלו מולנר ממצפה קונקולי בבודפשט. 'התוצאות שלנו אומרות ש-Betelgeuse משתרע רק עד שני שלישים מזה, עם רדיוס פי 750 מרדיוס השמש.'
'ברגע שקיבלנו את הגודל הפיזי של הכוכב, הצלחנו לקבוע את המרחק מכדור הארץ. התוצאות שלנו מראות שזה רק 530 שנות אור מאיתנו - קרוב ב-25% מהמחשבה הקודמת', אמר מולנר.
למרות חלק מאי הוודאות סביב התנהגותו, המרחק והגודל של בטלגוז, גורלו הסופי ברור. בסופו של דבר היא תתפוצץ כסופרנובה.
פיצוצי סופרנובות הם מופעי אור קוסמיים מרהיבים, כל עוד הם לא קרובים מדי. זוהי תמונה מורכבת של SN 1987A מאת האבל, צ'נדרה ו-ALMA. קרדיט תמונה: מאת ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. אנג'ליך. תמונת אור גלוי: טלסקופ החלל האבל של נאס'א/ESA. תמונת רנטגן: מצפה הכוכבים של צ'נדרה רנטגן של נאס'א - http://www.eso.org/public/images/eso1401a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=30512379
אסטרונומים חושדים שסופרנובה עתיקה מילאה תפקיד במהלך החיים על פני כדור הארץ, כולל הפעלת כמה הכחדות חלקיות. פיצוץ סופרנובה לפני כ-360 מיליון שנים במהלך תקופת הדבון אולי גרמה להכחדה שחיסלה עד 75% מכל המינים על פני כדור הארץ.
ייתכן שיש לסופרנובה נוספת רק לפני 2.6 מיליון שנים חיסל חיות ימיות גדולות , וייתכן שאחרת הובילה בני אדם הולכים זקוף , אם כי התוצאה הזו היא הכל מלבד ברורה. אבל מה שברור הוא שאם סופרנובה מתפוצצת קרוב מדי לכדור הארץ, זה לא טוב. מחקר משנת 2017 הראה שאזור ההרג של הסופרנובה נמצא בפנים 50 שנות אור של כדור הארץ .
אבל כאשר Betelgeuse נושבת, כדור הארץ יהיה בטוח. במרחק של 530 שנות אור, האנרגיה מהפיצוץ תתפזר באופן נרחב לפני שמישהו ממנה יגיע לכוכב זה. אז במקום קטסטרופה, זה יהיה מופע אור קוסמי פנטסטי ושפע של ידע מדעי.
אם יש בני אדם עדיין בסביבה אז.