Гигантская Альфа Ориона. Какая она?
Бетельгейзе, также именуемая Альфа Ориона — красный сверхгигант, одна из крупнейших и ярчайших звёзд, известных астрономам. Ее свет в 7,5−14 тысяч раз ярче, чем солнечный. Поэтому Бетельгейзе хорошо видно в ночном небе даже невооруженным глазом. Красная звезда находится в левой верхней части созвездия Ориона.
Расстояние от нее до Земли составляет примерно 640 световых лет. То есть, мы видим ее с задержкой в несколько веков. Ранее дистанция между Землей и Бетельгейзе оценивалась в 724 световых года, но последние исследования показали, что красный сверхгигант находится несколько ближе.
По звездным меркам Бетельгейзе еще молода. Ее возраст — 8−8,5 миллиона лет. Для сравнения, Солнцу 4,6 миллиарда лет. Несмотря на это, звезда находится на завершающей стадии своей жизни. Все из-за ее размера. Диаметр Бетельгейзе примерно в 700 раз больше диаметра Солнца, а масса составляет 15−20 солнечных. Поэтому красный сверхгигант очень быстро прожигает свои жизненные ресурсы.
Также Бетельгейзе достаточно холодна. Ее приблизительная температура — 3500 К (3227 °С), тогда как солнечная равна 5772 К (5499 °С). Но ученые полагают, что ранее звезда была сверхгигантом спектрального класса B0, температура которых достигает 30 тыс. °С.
Кровь Ориона или воплощение Исиды
Если же говорить о земных мерках, Бетельгейзе очень долго сияет на ночном небе. Поэтому звезда присутствует в мифологии многих древних цивилизаций. Ее ассоциируют с божествами, часто связывая с рождением, смертью, и перерождением. Так, например, в египетской мифологии Бетельгейзе была воплощением богини жизни Исиды. У древних греков звезда означала левое плечо Ориона, легендарного охотника, помещенного на небо в виде созвездия.
А из арабской мифологии произошло название звезды. «Бетельгейзе» — искажение арабского названия «Яд аль-Джауза», что переводится как «рука Близнеца», или «рука Ориона». Красный цвет звезды ассоциировался с кровью Ориона, пролитой в битвах.
«Великое потускнение» и плазменные пузыри
Периодические изменения в блеске Бетельгейзе описывал английский астроном Уильям Гершель еще в 1836 году. С тех пор она классифицирована как «полуправильная переменная звезда». Яркость таких звезд увеличивается и уменьшается в течение индивидуального цикла. Малый цикл Бетельгейзе длится 100−180 дней, средний — 400 дней, а большой — 5 лет.
Однако в конце 2019 года астрономы заметили странные изменения в поведении звезды. Значение яркости Бетельгейзе упало до минимума за всю историю наблюдений с помощью электронных приемников излучения. Звезда потемнела примерно на 60%. Это событие получило название «великое потускнение».
Тогда многие ученые высказывали предположения, что Бетельгейзе вот-вот рванет. И правда, такое поведение схоже с фазой перед-сверхновой. Обычно звезды находятся на стадии красного сверхгиганта от 10 до 100 миллионов лет. Когда они сжигают большую часть своего топлива, происходит гравитационный коллапс. Звезда уменьшается и тускнеет, а ее температура повышается. И тогда начинается термоядерный синтез, выделяющий огромную силу, а затем — мощнейший взрыв сверхновой.
Но в апреле 2020 года яркость Бетельгейзе вернулась к привычным значениям. Тогда астрономы приступили к поиску причин «великого потускнения».
В июне 2020 года ученые из Института астрономии Общества Макса Планка в Гейдельберге опубликовали научную статью. Они рассказали, что Бетельгейзе потускнела из-за темных «солнечных пятен» на своей поверхности. Температура этих пятен в среднем на 1500 К (1226 °С) ниже температуры остальной поверхности звезды. А размеры «солнечных пятен» Бетельгейзе достигают расстояния от Земли до Солнца — около 150 миллионов километров.
Затем астрономы из Чили исследовали звезду с помощью «Очень большого телескопа» («Very Large Telescope») в Европейской южной обсерватории. Это один из самых мощных телескопов в мире. Они определили, что из-за «солнечных пятен» звезда сама произвела пылевое облако, загородившее нам ее свечение.
На этом странности красного сверхгиганта не закончились. Ученые в Чилийском комплексе радиотелескопов «ALMA» заметили, что Бетельгейзе вращается вокруг своей оси со скоростью 5,47 км в секунду. Скорость вращения звезд зависит от множества факторов, в том числе от их размера и класса. Нормальное значение для сверхгиганта вроде Бетельгейзе — не более 1 км в секунду.
Тогда группа ученых из Института астрофизики Общества Макса Планка в Гархинге проанализировала красную звезду поподробнее. Они провели моделирование поверхности Бетельгейзе и определили, что она турбулентна и покрыта огромными плазменными пузырями. То есть, в отличие от практически идеально сферической формы Солнца, красный сверхгигант буквально кипит и постоянно деформируется.
Итак, ученые пришли к выводу, что при наблюдении с помощью «Very Large Telescope» в «ALMA» движение пузырей на поверхности Бетельгейзе неверно истолковали как вращение звезды. На данный момент кипение красного сверхгиганта — только теория, хоть с ней и согласна немалая часть научного сообщества. Авторы исследования уже анализируют и другие наблюдения Бетельгейзе. Они надеются, что результаты анализа окончательно подтвердят их теорию. Тогда кипением также объяснят аномально быстрое вращение сотен других найденных красных сверхгигантов.
Дождемся ли мы взрыва сверхновой?
Бетельгейзе скоро взорвется. Но «скоро» — только по космическим меркам. Точной даты пока нет, и узнают ее только за несколько дней до события, когда красный сверхгигант войдет в фазу пред-сверхновой. Ученые сходятся во мнениях, что произойдет это в ближайшие 10−100 тысяч лет. Взрыв такой близкой сверхновой земляне увидят невооруженным взглядом.