Jaunākie Betelgeuse novērojumi liecina, ka zvaigzne tagad sāk lēnām spīdēt. Šodien nav supernovas! Nav ko redzēt, labāk veiksmi nākamreiz.
Neskatoties uz dažiem hype, šī uzvedība ir tieši tāda, kādu gaidīja astronomi. Betelgeuse ir ļoti atšķirīga zvaigzne no mūsu Saules. Kamēr mūsu saule ir galvenā secības zvaigzne tās dzīves laikā, Betelgeuse ir sarkana milzu zvaigzne uz nāves robežas. Bet zvaigznes nāve nav vienkāršs process.
Zvaigznes mirdz tik spilgti un tik ilgi, kamēr ir smalks gravitācijas līdzsvars un kodolsintēze. Smagums gribētu sabrukt zvaigzni zem sava svara. Bez kodolsintēzes gravitācija sasmalcinātu zvaigzni baltā pundurā, neitronu zvaigznē vai melnajā caurumā. Bet spiediena gravitācijas radītais starojums ļauj ūdeņradim zvaigznes kodolā saplūst hēlijā. Šis process ir pazīstams kā protonu-protonu ķēde (vai pp-ķēde) un apvieno četrus ūdeņraža kodolus vienā hēlija kodolā. Apmēram 3% no sākotnējās masas tiek pārveidoti enerģijā gamma staru veidā. Šī enerģija vēl vairāk silda kodolu, ļaujot tai atspiesties pret smagumu.
Zvaigznēm, kas ir lielākas par Sauli, sākas cits saplūšanas process, kas pazīstams kā CNO cikls. CNO apzīmē oglekļa, slāpekļa un skābekļa daudzumu, jo process sakausē hēliju šajos trīs elementos. Šis process ir iemesls, kāpēc šie trīs elementi ir vispilnīgākie Visumā, izņemot ūdeņradi un hēliju.
Lai gan zvaigznītes laikā var notikt gan pp ķēde, gan CNO cikls, laika gaitā CNO cikls palielinās, jo ūdeņradis kļūst mazāks un hēlijs bagātīgāks. Tā kā CNO cikls izdala vairāk enerģijas ātrāk nekā pp ķēde, tas nozīmē, ka laika gaitā zvaigznes temperatūra paaugstinās. Mēs redzam šo pakāpenisko sildīšanu mūsu pašu saulē. Kad CNO cikls dominē zvaigznī, tā kodols ir tik karsts, ka zvaigznes ārējie slāņi uzbriest un izplešas.
Tas ir posms, kurā Betelgeuse šobrīd atrodas. Miljoniem gadu tā bija galvenā secības zvaigzne aptuveni 20 saules masām. Bet tagad tas tik nikni sakausē hēliju, ka tas uzziedējis sarkanā supergāzē. Betelgeuse izbeidzas degviela, un galu galā uzvarēs smagums. Tas ir tikai laika jautājums.
Bet tas ne vienmēr ir drīz. Betelgeuse ir pietiekami daudz hēlija, lai apmēram 100 000 gadu ilgi paliktu sarkanā supergiantā stadijā. Pat pēc tam, kad tam beigsies hēlijs, tas aptuveni tūkstošgades laikā spēs sakausēt oglekli smagos elementos. Pēc tam lietas mainīsies diezgan ātri. Kad izbeigsies oglekļa daudzums, tas apmēram gadu mēģinās sakausēt smagāku un smagāku elementu. Tad tā kodols sabruks, Betelgeuse kļūs par supernovu, un mēs beidzot iegūsim savu izrādi.
Kā vislabāk varam pateikt, Betelgeuse joprojām ir dziļi savas dzīves sarkanajā supergiantiskajā fāzē. Lai arī pēdējā laikā tas ir ievērojami mazinājies, tas neatrodas uz eksplodēšanas robežas. Pakāpeniskā aptumšošanās un spilgtākā parādīšanās liek domāt, ka tā mūsu dzīvē nesprāgs. Tas liek domāt, ka Betelgeuse kodols joprojām vienmērīgā tempā attālinās.
Betelgeuse mainīgais spilgtums ir saistīts ar procesu, kas pazīstams kā konvekcija. Zvaigžņu augšējos slāņus silda kodols, un tas rada karstāku un vēsāku reģionu plūsmu. Materiāls salonā tiek uzkarsēts un paceļas uz virsmas. Pēc tam tas atdziest un iegrimst zvaigznē, un cikls turpinās. Konvekcija notiek vairumā zvaigžņu, ieskaitot mūsu Sauli, ārējos reģionos. Saules virsmā šie konvekcijas reģioni ir zināmi kā granulas, un tie parasti ir Teksasas lieluma. Tas izklausās lieli, bet saulei, kas ir mazāka nekā vairumam saules punktu. Tātad, kaut arī Saulei ir spilgti karsti reģioni un tumšāki vēsie reģioni, tie ir tik mazi, salīdzinot ar Saules virsmu, saules gaismas spilgtums kopumā nemainās.
Bet Betelgeuse ārējais slānis ir daudz mazāk blīvs nekā Saules. Tas ir pat mazāk blīvs nekā Zemes atmosfēra. Tā būtībā ir plāna kvēlojošas gāzes zupa. Tas nozīmē, ka konvekcijas reģioni Betelgeuse var būt milzīgi. Atsevišķs reģions var aptvert lielu zvaigznes daļu. Kad viens no šiem reģioniem paceļas uz augšu, Betelgeuse kļūst gaišāks, un, kad tas atdziest, zvaigzne kļūst blāva. Betelgeuse sāk spilgt, jo karsts materiāls ved uz tā virsmu. Betelguese tas ir normāli, un, iespējams, tas notiks gadu tūkstošiem ilgi.
Tātad šodien nav uzplaukuma. Bet uzplaukums kādreiz. Agrāk vai vēlāk… Uzplaukums!
Atsauce: Edvards Guanans et al. “Betelgeuse kritums un spilgtuma pieaugums”
