dacă stargaze într-o noapte de iarnă clar, este greu să ratezi constelația Orion Hunter, cu scutul său într-un braț și celălalt braț întins mare la ceruri. Un punct roșu aprins numit Betelgeuse marchează umărul lui Orion, iar întunecarea ciudată a acestei stele a captivat skygazers de mii de ani. Australienii aborigeni ar fi putut chiar să-l lucreze în istoriile lor orale.

astăzi, astronomii știu că Betelgeuse variază în luminozitate, deoarece este o stea supergigantă roșie pe moarte, cu un diametru de aproximativ 700 de ori mai mare decât Soarele nostru. Într-o zi, steaua va exploda ca o supernovă și va oferi omenirii un spectacol ceresc înainte de a dispărea din cerul nostru de noapte pentru totdeauna.

această eventuală explozie explică de ce astronomii s-au entuziasmat când Betelgeuse a început să se diminueze dramatic în 2019. Cea de-a 11-a cea mai strălucitoare stea a scăzut în magnitudine de două ori și jumătate. Ar fi putut Betelgeuse să ajungă la sfârșitul vieții sale? Deși puțin probabil, ideea unei supernove care apare pe cerul Pământului a atras atenția publicului. și acum noi simulări oferă astronomilor o idee mai precisă despre ceea ce vor vedea oamenii când Betelgeuse va exploda cândva în următorii 100.000 de ani.

astronomii au folosit un program software numit MESA+STELLA pentru a simula ceea ce oamenii ar putea vedea atunci când steaua Betelgeuse explodează. De asemenea, au inclus observații adunate în timpul supernovei 1987A, care a explodat în Marele Nor Magellanic. (Credit: Jared Goldberg / Universitatea din California, Santa Barbara / MESA + STELLA)

Supernova văzută de pe Pământ

cu toate speculațiile despre cum ar arăta o supernova Betelgeuse de pe Pământ, Universitatea din California, Santa Barbara, astronomul Andy Howell s-a săturat de calculele din spatele plicului. El a pus problema unei perechi de studenți absolvenți UCSB, Jared Goldberg și Evan Bauer, care au creat simulări mai precise ale zilelor de moarte ale stelei.

astronomii spun că există încă incertitudine cu privire la modul în care supernova ar juca, dar au reușit să-și mărească precizia folosind observațiile făcute în timpul supernovei 1987A, cea mai apropiată stea cunoscută care a explodat în secole.

viața pe Pământ va fi nevătămată. Dar asta nu înseamnă că va trece neobservat. Goldberg și Bauer au descoperit că atunci când Betelgeuse explodează, va străluci la fel de strălucitor ca jumătatea lunii-de nouă ori mai slabă decât luna plină — mai mult de trei luni.”toată această strălucire ar fi concentrată într-un singur punct”, spune Howell. „Deci, ar fi acest Far incredibil de intens pe cer care ar arunca umbre noaptea și pe care le-ați putea vedea în timpul zilei. Toată lumea din întreaga lume ar fi curioasă, pentru că ar fi inevitabilă.”

oamenii ar putea vedea supernova pe cerul zilei timp de aproximativ un an, spune el. Și ar fi vizibil noaptea cu ochiul liber timp de câțiva ani, pe măsură ce urmările supernovei se estompează.

„când va dispărea complet, lui Orion îi va lipsi umărul stâng”, adaugă Sarafina Nance, o universitate din California, Berkeley, studentă absolventă care a publicat mai multe studii despre Betelgeuse.

această imagine de comparație arată steaua Betelgeuse înainte și după întunecarea fără precedent. Observațiile, realizate cu instrumentul SPHERE pe telescopul foarte mare al ESO în ianuarie 2019 și decembrie 2019, arată cât de mult s-a stins steaua și cum s-a schimbat forma sa aparentă. (Credit: ESO / M. Montargi si colab.)

spectacolul Betelgeuse

nu este nevoie să vă faceți griji cu privire la explozia stelară. O supernovă trebuie să se întâmple extrem de aproape de pământ pentru ca radiația să dăuneze vieții — poate doar câteva zeci de ani-lumină, potrivit unor estimări. Betelgeuse se află cu mult în afara acestui interval, cu studii recente sugerând că se află la aproximativ 724 de ani lumină distanță, cu mult în afara zonei periculoase.

dar supernova ar putea avea încă un impact asupra Pământului în unele moduri surprinzătoare. De exemplu, Howell subliniază că multe animale folosesc luna pentru navigație și sunt confundate de luminile artificiale. Adăugarea unui al doilea obiect la fel de strălucitor ca luna ar putea fi perturbatoare. Nu numai fauna sălbatică ar fi deranjată; în mod ironic, astronomii înșiși ar avea un timp greu.

„observațiile astronomice sunt deja dificile atunci când Luna este strălucitoare”, spune Howell. „Nu va exista” timp întunecat ” pentru o vreme.”

chiar și studierea Betelgeuse ar fi o provocare unică. Lumina strălucitoare le-ar copleși instrumentele. „nu l-am putut observa cu majoritatea telescoapelor de la sol sau cu majoritatea în spațiu, cum ar fi Swift sau Telescopul Spațial Hubble”, adaugă el. În schimb, ar trebui să-și modifice telescoapele pentru a colecta mult mai puțină lumină. și dacă Betelgeuse sfidează șansele și explodează în viețile noastre, astronomii spun că va exista un avertisment amplu. Instrumentele de pe Pământ ar începe să detecteze neutrinii sau undele gravitaționale generate de explozie cu o zi înainte.

„Imaginați-vă o bună parte a lumii care stă în picioare și se uită la Betelgeuse, așteptând să înceapă spectacolul de lumină și o veselie care se ridică în jurul planetei atunci când se întâmplă”, spune Howell.

acest colaj mărește constelația Orion (stânga) la una dintre cele mai clare imagini realizate vreodată de Betelgeuse (extrema dreaptă). (Credit: ESO, P. Kervella, digitalizat Sky Survey 2 și A. Fujii)

pentru a prinde o stea pe moarte

dar pentru oamenii de știință, Betelgeuse nu trebuie să explodeze pentru a fi interesant. Este mare și luminos, făcându-l relativ ușor de studiat.”este fascinant din perspectiva unui astronom, deoarece putem studia o stea care se apropie de sfârșitul vieții sale destul de îndeaproape”, spune Nance. „Există o fizică fascinantă în structura internă a Betelgeuse.”

cea mai bună presupunere a lor cu privire la ceea ce se întâmplă acum provine din ceea ce astronomii știu deja despre stea și alții ca ea. După cum explică Nance, cercetările arată că luminozitatea Betelgeuse s-ar putea schimba din mai multe motive. Unii astronomi chiar suspectează că mai multe mecanisme de diminuare diferite se joacă simultan.

pe măsură ce combustibilul lor nuclear se termină aproape de sfârșitul vieții, stelele supergigante roșii încep să se umfle și să formeze plicuri în creștere de gaz și praf. Și pe măsură ce acest plic devine mai mare, strălucirea stelei crește. Dar acesta nu este singurul mod în care o stea ca Betelgeuse se poate întuneca și lumina. Stelele supergigante roșii au, de asemenea, celule convective enorme pe suprafețele lor — ca versiunile mult mai mari ale celor de pe Soarele nostru — unde turbulența face ca materialul fierbinte să crească din interiorul stelei. Odată ce ajunge la suprafață, o parte din acel material erupe violent în spațiu ca o râgâială radioactivă uriașă, care îi poate schimba temporar luminozitatea.

și întunecarea Betelgeuse ar putea fi chiar o dovadă că este pe cale să explodeze. Pe măsură ce materialul erupe de pe suprafața unei stele pe moarte, acesta se ciocnește de obicei, ceea ce îl face să strălucească mai strălucitor. Cu toate acestea, Nance spune că este posibil ca acest material să învăluie steaua în schimb, făcând-o mai slabă.

oricare ar fi cauza principală, comportamentul ciudat ar trebui să ofere în cele din urmă noi perspective asupra zilelor muribunde ale stelelor supergigante roșii. Și omenirea va avea un loc în primul rând.”Betelgeuse oferă un cadru excelent pentru astronomi pentru a studia aceste ultime etape ale arderii nucleare înainte de a exploda”, spune Nance.