NOVO istraživanje prema kojem bi jedna od najsjajnijih zvijezda na noćnom nebu još za našeg života mogla umrijeti u spektakularnoj eksploziji pokrenulo je burne rasprave među znanstvenicima.
Spektakl tisućljeća
Istraživanje još nije prošlo recenziju i nije objavljeno u znanstvenom časopisu. Trenutno je dostupno na online serveru arXiv, a prema njemu bi crveni div Betelgeuse u zviježđu Oriona mogao sagorjeti posljednje ostatke svojeg goriva za manje od 300 godina.
Kada ga potroši, njegova će se jezgra urušiti u crnu rupu i u tom će procesu izbaciti svoje vanjske slojeve ogromnim brzinama od oko 40.000 km u sekundi.
Takav eksplozivan kraj golemih zvijezda astronomi nazivaju supernovama. U slučaju Betelgeusea to će biti spektakularan prizor za promatrače na Zemlji jer je on od nas udaljen samo 640 svjetlosnih godina. Slojevi plina i prašine nastali u njegovoj eksploziji sjat će na noćnom nebu kao pun Mjesec nekoliko mjeseci, a vidjet će se čak i po danu.
Betelgeuse je oko 700 puta veći te oko 15 puta masivniji od Sunca. Star je samo 10 milijuna godina, no crveni divovi uobičajeno imaju kratak životni vijek budući da zbog svojih velikih masa brzo izgaraju.
Zvijezda već izgara ugljik
U novom istraživanju tim pod vodstvom Hideyukija Saioa sa Sveučilišta Tohoku u Japanu sugerira da bi Betelgeuse mogao biti veći, a time i bliži kraju života, nego što su izračunali drugi znanstvenici. Ako su Saioove brojke točne, tada je zvijezda već iscrpila sav svoj vodik i helij (elemente koji pokreću nuklearnu fuziju u našem Suncu) te veći dio zalihe ugljika.
"Zaključujemo da bi Betelgeuse trenutno trebao biti u kasnoj fazi (ili blizu kraja) sagorijevanja ugljika u jezgri", navodi se u radu.
"Nakon što se iscrpi ugljik, očekuje se kolaps jezgre koji vodi do eksplozije supernove kroz nekoliko desetaka godina", dodaju znanstvenici.
Promjene Betelgeuseovog sjaja
Argumenti u prilog tezi
To bi moglo biti moguće jer se zna da Betelgeuse pulsira - širi se i skuplja, slabi i jača u sjaju - u zanimljivim redovitim intervalima (slika gore).
Prije svega, on se povećava i smanjuje svakih 420 dana, što astronomi pripisuju periodičnom širenju omotača zvijezde.
No postoje i druge neuobičajenosti u ponašanju Betelgeusea koje se također pojavljuju u redovitim periodima. Astronomi ih pripisuju dodatnim turbulentnim procesima koji se odvijaju unutar umiruće zvijezde. Jedna od njih odvija se u intervalima od 2200 dana, a astronomi za nju nemaju objašnjenja.
Tim predvođen Saiom smatra da bi ta oscilacija mogla zapravo predstavljati glavno pulsiranje Betelgeusea dok bi varijacija sjaja od 420 dana mogla biti sekundarna.
Ako je to točno, Betelgeuse bi morao biti za oko jednu trećinu širi da bi modeli njegove evolucije funkcionirali, objasnio je Saio za Space.com.
"Da bi se objasnio period od 2200 dana kao temeljni vid pulsiranja, potreban je mnogo veći radijus nego u slučaju ako je 420-dnevno razdoblje temeljno", tumači Saio.
"Veći radijus s rasponom promatrane površinske temperature znači da je intrinzična svjetlina Betelgeusea veća nego što se ranije mislilo", dodao je.
Veća veličina - starija zvijezda
No ako je Betelgeuse doista takve veličine, on bi morao biti u kasnijoj fazi svog života; morao je već završiti s izgaranjem helija i prijeći na izgaranje ugljika koji je nastao prethodnom fuzijom atoma helija.
Ovdje konačno dolazimo do predviđanja smrti zvijezde. Naime, faza sagorijevanja helija u životu crvenog diva traje desetke tisuća godina, dok sagorijevanje ugljika podrazumijeva da je kraj blizu te da se može dogoditi u nekoliko tisuća ili stotina godina.
"Iako trenutno ne možemo točno odrediti koliko je ugljika još ostalo, naši evolucijski modeli sugeriraju da bi njegovo iscrpljivanje trebalo nastupiti za manje od 300 godina", napisao je Saio.
"Nakon što se iscrpi ugljik, fuzije daljnjih težih elemenata dogodile bi se vjerojatno kroz nekoliko desetaka godina, a nakon toga bi se središnji dio urušio i dogodila bi se eksplozija supernove", objasnio je.
Dva sporna mjerenja veličine Betelgeusea
U svojoj novoj studiji Saio i njegov tim također predstavljaju dva mjerenja veličine Betelgeusea koja govore u prilog njihovim procjenama.
No upravo je tu novi rad naišao na kritike drugih astronoma.
Miguel Montargès, postdoktorand na Pariškom opservatoriju koji je ranije objavio neke radove o Betelgeuseu, rekao je za Space.com da su "od desetaka mjerenja Betelgeusea [Saio i njegovi kolege] odabrali samo dva".
Montargès smatra da je Betelgeuse previše sjajan da bi bio u posljednjim trenucima. Naime, izbacivanja materijala obično čine da sjaj starijih crvenih divova postupno slabi. Betelgeuse je, suprotno tome, unatoč svojim redovitim pulsacijama, u posljednjih 100 godina uvijek bio među deset najsjajnijih zvijezda na nebu.
László Molnár, istraživački suradnik na opservatoriju Konkoly u Budimpešti, koji je također objavio nekoliko radova o Betelgeuseu, rekao je da su mjerenja koja su odabrali Saio i njegovi kolege kako bi podržali svoju teoriju vjerojatno bila pod utjecajem oblaka prašine i plina oko zvijezde koji su učinili da Betelgeuse izgleda veći.
"Ako pogledamo Sunce, vidimo dobro definiranu površinu s vrlo oštrim rubom", rekao je Molnár.
"Ali Betelgeuse, kao crveni superdiv, izuzetno je mekan i puhast, a fotosfera, ono što bismo nazvali njegovom ‘površinom’, skrivena je ispod više slojeva molekularnog plina i oblaka prašine", tumači Molnár.
Betelgeuse privlači ljude već tisućljećima
Objavljivanje Saiovog rada podudara se s neobičnim nedavnim pulsiranjima sjaja Betelgeusea koje je neke entuzijaste navelo da nagađaju da bi zvijezda uskoro mogla eksplodirati.
Dio problema u takvim procjenama je u tome što su obližnje supernove lako vidljive golim okom izuzetno rijetke i stoga slabo istražene.
Posljednji put supernova je promatrana sa Zemlje 1604. godine, četiri godine prije izuma teleskopa.
1987. godine pojavila se jedna supernova u jednoj od pratećih galaksija Mliječnog puta. No ona je bila jedva vidljiva s južne hemisfere.
Kad god eksplodirao Betelgeuse, nesporna je činjenica da on privlači pozornost ljudi već tisućljećima. Primjerice, jedan mali tablet od slonovače star više od 30.000 godina prikazuje sliku zviježđa Oriona pored 86 ureza, što odgovara broju dana koliko je Betelgeuse vidljiv na nebu.
No to je također i broj dana koji treba oduzeti od godine da bi se dobilo trajanje ljudske trudnoće, što znači da se zvijezda mogla doživljavati kao simbol plodnosti.