БЕТЕЛГЕУСЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФОРМИРАЊЕ, СТРУКТУРА И САСТАВ - АРТЕ - 2025

Бетелгеусе је алфа звезда сазвежђа Орион, због чега је зову и алфа Орионис. То је звезда црвеног надмоћног типа, највеће звезде волумена, али не нужно и најмасовније.

Упркос томе што је алфона звезда Ориона, Бетелгеусе на први поглед није најсјајнија у сазвежђу, јер је Ригел -бета Орионис- онај који се највише истиче. Међутим, у инфрацрвеном и близу црвеног спектра, Бетелгеусе је најсјајнија, чињеница која је директно повезана са његовом површинском температуром.

Слика 1. Сазвежђе Орион и четири његове главне звезде, укључујући Бетелгеузу. Извор: Пикабаи.

Ову звезду су сигурно пратили од давнина први људи, због своје сјајности. По реду ведине, обично је десето најсјајније на ноћном небу и, као што смо рекли, друго по светлини у сазвежђу Орион.

Кинески астрономи у 1. веку описали су Бетелгеусе као жуту звезду. Али други посматрачи попут Птоломеја називали су је наранџастом или црвенкастом. Много касније, током 19. века, Јохн Херсцхел је приметио да је његова светлост променљива.

Оно што се догађа је да се све звезде развијају, због чега се њихова боја временом мења, јер избацује гас и прашину из највише површних слојева. То такође мења његову блиставост.

Опште карактеристике

Бетелгеусе је карактеристичан пример црвене надмоћне звезде, за коју је карактеристично да имају спектрални тип К или М и светлину типа И.

То су звезде ниске температуре; У случају Бетелгеусе-а, израчунава се да је око 3000 К. Температура и боја су повезани, на пример, комад врућег гвожђа је црвено врућ, али ако се температура повећа, постаје бела.

Упркос томе што је стар само 8 милиона година, Бетелгеусе се брзо развио из главне секвенце, јер му је нуклеарно гориво истекло и набрекло до својих садашњих димензија.

Ове џиновске звезде такође имају променљиву светлост. Последњих година његова светлост је смањена, што је забринуло научну заједницу, иако се у последње време опоравља.

Ево његових главних карактеристика:

- Удаљеност : Између 500 и 780 светлосних година.

- маса : Између 17 и 25 соларних маса.

- радијус : Између 890 до 960 соларних радијуса.

- Осветљеност : Између 90.000 и 150.000 сунчеве светлине.

- Еволуцијско стање : црвени надмоћан.

- Привидна магнитуда : +0,5 (видљиво) -3,0 (инфрацрвени Ј опсег) -4,05 (инфрацрвени К опсег).

- Старост : између 8 и 10 милиона година.

- радијална брзина : +21.0 км / с

Бетелгеусе припада спектралној класи М, што значи да је температура њене фотосфере релативно ниска. Класификован је као тип М1-2 Иа-аб.

У Иеркесовом дијаграму спектралне класификације, суфикс Иа-аб значи да је надмоћан од интермедијалне светлости. Светлећи спектар Бетелгеусе-а користи се као референца за класификацију других звезда.

Процењује се да је пречник Бетелгеусе-а између 860 и 910 милиона километара и то је била прва звезда чији се пречник мерио интерферометријом. Овај пречник је упоредив са Јупитеровим орбитама, али није највећи од црвених суперјунака.

Упркос великој величини, он је само 10 до 20 пута масивнији од нашег Сунца. Али његова маса је довољно велика да би његова еволуција звезда била брза, пошто је век звезде обрнут од квадрат његове масе.

Формирање и еволуција

Бетелгеусе је, као и све звезде, почео као огроман облак водоничног гаса, хелијума и космичке прашине са другим хемијским елементима, који су се кондензовали око централне тачке и повећавали његову густину масе.

Постоје докази да је то случај у формирању звјезданих гроздова, обично смјештених унутар маглина састављених од хладне, ријетке међузвездне материје.

Слика 2. Маглина ИЦ396 са многобројним звездама у фази формирања. Слика је рађена инфрацрвеном везом, пошто видљиви спектар апсорбује маглу. Извор: НАСА / Спитзер.

Формирање звезде, њен живот и смрт, вечита је битка између:

• Гравитациона привлачност која има тенденцију кондензовања све материје у једном тренутку и
• Појединачна кинетичка енергија сваке честице, која заједно врши притисак који је потребан за бег и ширење из тачке привлачења.

Како се оригинални облак смањује ка центру, формира се протостар који почиње да емитује зрачење.

Гравитациона привлачност узрокује да атомска језгра стекну кинетичку енергију, али када се зауставе у најгушћем центру протостар, они емитују електромагнетно зрачење и тако почињу да блистају.

Када се достигне тачка у којој су језгра водоника тако чврсто набијена и стекну довољно кинетичке енергије да би превладали електростатичко одбијање, почиње деловати јака привлачна сила. Тада долази до фузије језгара.

При нуклеарној фузији водоникових језгара формирају се језгра хелија и неутрона, са огромним количинама кинетичке енергије и електромагнетног зрачења. То је због губитка масе у нуклеарној реакцији.

Ово је механизам који спречава гравитационо сабијање звезде, кроз кинетички притисак и притисак зрачења. Све док је звезда у овој равнотежи, каже се да је у главном редоследу.

Позориште црвеног гиганта

Горе описани поступак не траје вечно, бар за веома масивне звезде, пошто се водоник претвара у хелијум, гориво се троши.

На тај се начин притисак који дјелује против гравитацијског колапса смањује и самим тим се збијено језгро звезде, истовремено када се спољни слој шири и део честица, најенергичнијих, одлази у свемир, формирајући облак прашине који окружује звезду.

Када се то догоди, стање црвеног гиганта је достигнуто и то је случај Бетелгеусе-а.

Слика 3. Бетелгеусе, црвени суперјунак величине 800 сунаца до 130 парсекса у сазвежђу Орион, показује свој звјездани диск. (Извор: ХСТ).

У звезданој еволуцији, маса звезде дефинише време живота и смрти.

Надмоћник попут Бетелгеусеа има кратак животни век, пролазећи кроз главни низ врло брзо, док мање масивни црвени патуљци скромно сјају милионима година.

Процењује се да је Бетелгеусе стара 10 милиона година и да се сматра у завршној фази свог еволуцијског циклуса. Сматра се да ће се за 100.000 година животни циклус завршити великом експлозијом супернове.

Структура и састав

Бетелгеусе има густу језгру окружену плаштом и атмосфером, која је 4,5 пута већа од пречника Земљине орбите. Али у 2011. откривено је да је звезда окружена огромном маглом материјала који потиче од ње саме.

Маглина која окружује Бетелгеусе простире се на 60 милијарди километара од површине звезде, што је 400 пута више од орбиталног полумјера Земље.

У својој завршној фази, црвени дивови избацују материјал у околни простор, огромну количину у релативно кратком времену. Процјењује се да ће Бетелгеусе избацити еквивалент Сунчеве масе у само 10.000 година. Ово је само тренутак у звјезданом времену.

Испод је слика звезде и њене маглице, добијена ВЛТ телескопом који се налази у Церро Параналу, Антофагаста, Чиле, од стране ЕСО (Европске организације за астрономска истраживања у јужној хемисфери).

На слици је средишњи црвени круг правилно звијезда Бетелгеусе, чији је промјер четири и по пута већи од Земљине орбите. Тада црни диск одговара веома светлом подручју које је било маскирано како би нам омогућило да видимо маглу која окружује звезду, а која се, како је речено, простире до 400 пута више од Земљиног орбиталног радијуса.

Ова слика је снимљена у инфрацрвеном опсегу и обојена тако да су различита подручја видљива. Плава одговара најкраћим таласним дужинама, а црвена најдужој.

Слика 4. Мали црвени круг у средини је звезда Бетелгеусе, црни круг је маска изузетно светлог подручја. Око црног круга можете видети маглу састављену од материјала који је избацила звезда. (Извор: ЕСО-ВЛТ)

Елементи присутни у Бетелгеусеу

Као и све звезде, Бетелгеусе је састављена углавном од водоника и хелијума. Међутим, како је звезда у последњим фазама, изнутра почиње да синтетише и друге теже елементе из периодичне табеле.

Посматрања маглине која окружује Бетелгеусе, састављена од материјала који је бацила звезда, указују на присуство силицијумске прашине и глинице. Овај материјал чини оно што чини већину стеновитих планета, попут Земље.

Ово нам говори да су у прошлости постојали милиони звезда сличних Бетелгеусеу, обезбеђујући материјал који чине стјеновите планете у нашем Сунчевом систему, укључујући Земљу.

Пригушење Бетелгеусеа

У новије време Бетелгеусе је вест у међународној штампи, јер је почетком октобра 2019. године њено светло почело да се опако смањује, и то за само неколико месеци.

На пример, за јануар 2020. његова светлост је смањена за 2,5. Међутим, до 22. фебруара 2020. престао је затамнити и почео је враћати своју свјетлину.

То се односи на видљиви спектар, међутим у инфрацрвеном спектру његова светлина је остала прилично стабилна током последњих 50 година, што наводи астрономе да мисле да то није варијација светлости попут оне која се дешава у фазе које су довеле до експлозије супернове.

Напротив, ради се о апсорпцији и распршивању видљивог појаса електромагнетног спектра, услед облака прашине који је сама звезда избацила.

Овај облак прашине је транспарентан инфрацрвеном, али не и видљивом спектру. Очигледно густ облак прашине који окружује звезду брзо се удаљава од ње, тако да ће раме Орион, митолошки ловац, сигурно још дуго остати на небу.

Референце

1. Астроноо Бетелгеусе. Опоравак од: астроноо.цом.
2. Пасацхофф, Ј. 2007. Космос: Астрономија у новом миленијуму. Треће издање. Тхомсон-Броокс / Цоле.
3. Семе, М. 2011. Темељи астрономије. Седмо издање. Ценгаге Леарнинг.
4. Отворен прозор. Однос масовне светлости Опоравак од: медиа4.обспм.фр
5. Википедиа. Бетелгеусе. Опоравак од: ес.википедиа.цом
6. Википедиа. Орион ОБ1 звјездана асоцијација. Опоравак од: ес.википедиа.цом