BETELGEUSE: CHARAKTERISTIKOS, FORMAVIMAS, STRUKTŪRA IR SUDĖTIS - ARTE - 2025

Betelgeuse yra Oriono žvaigždyno alfa žvaigždė, todėl ji dar vadinama alfa Orionis. Tai yra raudonos supergalvės tipo žvaigždė, didžiausia tūrio žvaigždė, bet nebūtinai pati masiškiausia.

Nepaisant to, kad Betelgeuse yra alfa Oriono žvaigždė, iš pirmo žvilgsnio ji nėra pati ryškiausia žvaigždyne, nes Rigel-Beta Orionis- išsiskiria labiausiai. Tačiau infraraudonųjų spindulių ir beveik raudonajame spektre „Betelgeuse“ yra pati ryškiausia, faktas, tiesiogiai susijęs su jo paviršiaus temperatūra.

1 paveikslas. Oriono žvaigždynas ir keturios jo pagrindinės žvaigždės, įskaitant Betelgeuse. Šaltinis: „Pixabay“.

Šią žvaigždę nuo senovės tikrai stebėjo pirmieji žmonės dėl savo didelio blizgesio. Pagal ryškumą paprastai jis yra dešimtasis ryškiausias nakties danguje ir, kaip minėjome, antrasis pagal ryškumą „Orion“ žvaigždyne.

1 amžiaus kinų astronomai apibūdino Betelgeuse kaip geltoną žvaigždę. Bet kiti stebėtojai, tokie kaip Ptolemėjas, tai vadino oranžine ar rausva spalva. Gerokai vėliau, XIX amžiuje, Johnas Herschelis pastebėjo, kad jo ryškumas kinta.

Taip atsitinka, kad visos žvaigždės evoliucionuoja, todėl laikui bėgant keičiasi jų spalva, nes jos pašalina dujas ir dulkes iš paviršutiniškų sluoksnių. Tai taip pat keičia jo šviesumą.

Bendrosios savybės

„Betelgeuse“ yra būdingas raudonos supergalviškos žvaigždės pavyzdys, kuriai būdingi K arba M spektriniai ir I šviesumo tipai.

Jie yra žemos temperatūros žvaigždės; Apskaičiuota, kad „Betelgeuse“ yra apie 3000 K. Temperatūra ir spalva yra susijusios, pavyzdžiui, karšto geležies gabalėlis yra raudonas, bet padidėjus temperatūrai pasidaro baltas.

Nepaisant to, kad „Betelgeuse“ buvo tik 8 milijonai metų, ji greitai išsivystė iš pagrindinės sekos, nes jos branduolinis kuras buvo išeikvotas ir išsipūtė iki dabartinių matmenų.

Šios milžiniškos žvaigždės taip pat turi kintamą šviesumą. Pastaraisiais metais jo ryškumas sumažėjo, o tai kelia nerimą mokslo bendruomenei, nors pastaruoju metu ji atsigauna.

Čia pateikiamos pagrindinės jo savybės:

- Atstumas : nuo 500 iki 780 šviesmečių.

- Mišios : nuo 17 iki 25 saulės masių.

- Spindulys : nuo 890 iki 960 saulės spindulių.

- Ryškumas : nuo 90 000 iki 150 000 saulės ryškumo.

- evoliucijos būsena : raudona supergalvė.

- Matomas dydis : +0,5 (matomas) -3,0 (infraraudonųjų spindulių J juosta) -4,05 (infraraudonųjų spindulių K juosta).

- Amžius : nuo 8 iki 10 milijonų metų.

- Radialinis greitis : +21,0 km / s

Betelgeuse priklauso M spektrinei klasei, tai reiškia, kad jos fotosferos temperatūra yra palyginti žema. Jis klasifikuojamas kaip M1-2 Ia-ab tipas.

Yerkes spektrinės klasifikacijos diagramoje priesaga Ia-ab reiškia, kad ji yra tarpinio šviesumo supergalia. Šviesos spektras „Betelgeuse“ naudojamas kaip atskaitos taškas klasifikuojant kitas žvaigždes.

Manoma, kad Betelgeuse skersmuo yra nuo 860 iki 910 milijonų kilometrų. Tai buvo pirmoji žvaigždė, kurios skersmuo buvo išmatuotas interferometrijos būdu. Šis skersmuo yra panašus į Jupiterio orbitos skersmenį, tačiau jis nėra didžiausias iš raudonųjų supergalių.

Nepaisant didelio dydžio, ji yra tik 10–20 kartų masyvesnė nei mūsų Saulė. Tačiau jos masė yra pakankamai didelė, kad jos žvaigždžių evoliucija būtų greita, nes žvaigždės gyvenimo trukmė yra atvirkštinė jos masės kvadratas.

Susiformavimas ir evoliucija

Betelgeuse, kaip ir visos žvaigždės, prasidėjo kaip didžiulis vandenilio dujų, helio ir kosminių dulkių debesis su kitais cheminiais elementais, kurie kondensavosi aplink centrinį tašką ir padidino jo masės tankį.

Yra įrodymų, kad taip yra formuojant žvaigždžių grupes, paprastai esančias ūkuose, sudarytuose iš šaltų, nedaug tarpžvaigždžių medžiagų.

2 paveikslas. IC396 ūkas su daugybe žvaigždžių formavimosi stadijoje. Vaizdas padarytas infraraudonųjų spindulių ryšiu, nes matomą spektrą sugeria ūkas. Šaltinis: NASA / Spitzer.

Žvaigždės susiformavimas, jos gyvenimas ir mirtis yra amžina kova tarp:

• Gravitacinė trauka, linkusi sutraukti visą materiją vienu metu ir
• Kiekvienos dalelės individuali kinetinė energija, kuri kartu daro spaudimą, reikalingą pabėgti ir išsiplėsti iš traukos taško.

Kai originalus debesis traukiasi centro link, susidaro protostaris, kuris pradeda skleisti radiaciją.

Dėl gravitacinio patrauklumo atominiai branduoliai įgyja kinetinę energiją, tačiau sustojus tankiausiame protostaro centre, jie skleidžia elektromagnetinę spinduliuotę ir taip pradeda šviesti.

Kai pasiekiamas taškas, kuriame vandenilio branduoliai yra taip sandariai supakuoti ir įgyja pakankamai kinetinės energijos, kad įveiktų elektrostatinę atstumtį, pradeda veikti stipri patraukli jėga. Tada įvyksta branduolių susiliejimas.

Branduolinėje vandenilio branduolių sintezėje susidaro helio ir neutronų branduoliai, turintys didžiulį kinetinės energijos ir elektromagnetinės spinduliuotės kiekį. Taip yra dėl masės praradimo branduolinėje reakcijoje.

Tai yra mechanizmas, kuris neutralizuoja žvaigždės gravitacinį suspaudimą per kinetinį ir radiacijos slėgį. Kol žvaigždė yra šioje pusiausvyroje, sakoma, kad ji yra pagrindinėje seka.

Raudonojo milžino scena

Aukščiau aprašytas procesas netrunka amžinai, bent jau labai masyvioms žvaigždėms, nes, vandeniliui pavertus helį, išeikvojamas kuras.

Tokiu būdu slėgis, neutralizuojantis gravitacinį griūtį, mažėja, todėl žvaigždės šerdis sutankėja, tuo pačiu metu išorinis sluoksnis išsiplečia ir dalis dalelių, pačios energingiausios, išeina į kosmosą, sudarydamos dulkių debesis, supantis žvaigždę.

Kai tai atsitiks, buvo pasiekta raudonojo milžino būklė, ir tai yra Betelgeuse atvejis.

3 pav. „Betelgeuse“, raudonos spalvos supergalvis, nuo 800 saulės spindulių iki 130 parsekių Oriono žvaigždyne, rodo savo žvaigždinį diską. (Šaltinis: HST).

Žvaigždžių evoliucijoje žvaigždės masė nusako gyvenimo ir mirties laiką.

Supergandos, tokios kaip Betelgeuse, gyvenimo trukmė yra trumpa, ji greitai pereina pagrindinę seką, o ne tokie masyvūs raudonieji nykštukai milijonus metų švyti kukliai.

Manoma, kad Betelgeuse yra 10 milijonų metų ir yra paskutiniuose savo evoliucijos ciklo etapuose. Manoma, kad maždaug po 100 000 metų jos gyvenimo ciklas pasibaigs dideliu supernovos sprogimu.

Struktūra ir sudėtis

Betelgeuse turi tankią šerdį, apsuptą mantijos ir atmosferos, kuri yra 4,5 karto didesnė už Žemės orbitos skersmenį. Tačiau 2011 m. Buvo nustatyta, kad žvaigždę supa didžiulis medžiagos, susidarančios iš pačios savęs, ūkas.

Migla, supanti Betelgeuse, siekia 60 milijardų kilometrų nuo žvaigždės paviršiaus, tai yra 400 kartų daugiau nei Žemės orbitos spindulys.

Paskutiniajame etape raudonieji milžinai išmeta medžiagą į aplinkinę erdvę, per palyginti trumpą laiką - milžinišką kiekį. Manoma, kad Betelgeuse išmes Saulės masės ekvivalentą vos per 10 000 metų. Tai tik akimirka žvaigždės metu.

Žemiau pavaizduotas žvaigždės ir jos ūko vaizdas, kurį ESO (Europos pietinio pusrutulio astronominių tyrimų organizacija), VLT teleskopu, esančiu Cerro Paranal, Antofagasta, Čilė, gavo.

Paveiksle centrinis raudonas apskritimas yra žvaigždė Betelgeuse, kurio skersmuo keturis su puse karto viršija Žemės orbitą. Tuomet juodasis diskas atitinka labai šviesų plotą, kuris buvo užmaskuotas, kad galėtume pamatyti žvaigždę supantį ūką, kuris, kaip minėta, iki 400 kartų viršija Žemės orbitos spindulį.

Šis vaizdas buvo padarytas infraraudonųjų spindulių diapazonu ir spalvotas taip, kad būtų matomi skirtingi regionai. Mėlyna atitinka trumpiausią bangos ilgį, o raudona - ilgiausią.

4 paveikslas. Mažas raudonas apskritimas centre yra žvaigždė Betelgeuse, juodas apskritimas maskuoja ypač šviesų plotą. Aplink juodą apskritimą galite pamatyti ūką, kurį sudaro žvaigždės išmesta medžiaga. (Šaltinis: ESO-VLT)

Elementai, esantys Betelgeuse

Kaip ir visas žvaigždes, „Betelgeuse“ daugiausia sudaro vandenilis ir helis. Tačiau, kadangi tai yra žvaigždė savo paskutinėse fazėse, jos viduje pradeda sintetinti kitus sunkesnius elementus iš periodinės lentelės.

Betelgeuse aplink esančio ūko stebėjimai, sudaryti iš žvaigždės išmestos medžiagos, rodo, kad yra silicio dioksido dulkių ir aliuminio oksido. Ši medžiaga sudaro didžiąją dalį uolėtų planetų, tokių kaip Žemė.

Tai mums sako, kad praeityje egzistavo milijonai žvaigždžių, panašių į Betelgeuse, tiekdamos medžiagą, iš kurios susidarė mūsų Saulės sistemos, įskaitant Žemę, uolėtosios planetos.

Betelgeuse slopinimas

Pastaruoju metu „Betelgeuse“ yra naujiena tarptautinėje spaudoje, nes 2019 m. Spalio pradžioje jos šviesa pastebimai pradėjo blėsti, vos per kelis mėnesius.

Pavyzdžiui, 2020 m. Sausio mėn. Jo ryškumas sumažėjo 2,5 karto. Tačiau iki 2020 m. Vasario 22 d. Ji nebebuvo pritemdyta ir pradėjo vėl ryškėti.

Tai reiškia matomą spektrą, tačiau infraraudonųjų spindulių spektre per pastaruosius 50 metų jo ryškumas išliko gana stabilus, todėl astronomai galvoja, kad tai nėra šviesos variacija, kaip kad atsiranda etapai, vedantys prie supernovos sprogimo.

Priešingai, kalbama apie matomos elektromagnetinio spektro juostos absorbciją ir išsklaidymą dėl dulkių debesies, kurį išsklaidė pati žvaigždė.

Šis dulkių debesis yra skaidrus infraraudoniesiems spinduliams, bet ne matomam spektrui. Matyt, žvaigždę supančių storų dulkių debesis greitai nuo jos tolsta, tad mitologinio medžiotojo Oriono pečiai tikrai liks danguje daug ilgiau.

Nuorodos

1. Astronoo. Betelgeuse. Atkurta iš: astronoo.com.
2. Pasachoff, J. 2007. Kosmosas: astronomija naujame tūkstantmetyje. Trečias leidimas. Thomsonas-Brooksas / Cole'as.
3. Sėklos, M. 2011. Astronomijos pagrindai. Septintas leidimas. „Cengage“ mokymasis.
4. Atidarykite langą. Masės ir ryškumo santykis. Atkurta iš: media4.obspm.fr
5. Vikipedija. Betelgeuse. Atkurta iš: es.wikipedia.com
6. Vikipedija. „Orion OB1“ žvaigždžių asociacija. Atkurta iš: es.wikipedia.com