Яку частину небесного оріона прикрашає зірка Бетельгейзе. Отримано найточніше зображення Бетельгейзе - зірки, здатної нас занапастити

Найбільша видима зірка

На правому плечі Оріона, у вінці Зимового шестикутника, сяє в зимових небесах красуня Бетельгейзе.

Сузір'я Оріона. Бетельгейзе - червонувато-жовтогаряча зірка в лівому верхньому кутку сузір'я.

Цю зірку не дарма називають альфою Оріона, хоча сліпучий блакитний Рігель — на фотографії в правому нижньому кутку — більшу частину часу яскравіший за неї. Бетельгейзе — багато в чому унікальна зірка, яку вже багато років досліджують астрономи та відкривають все нові та нові цікаві факти.

По-перше, Бетельгейзе - одна з найбільших зірок у Всесвіті. Її діаметр більший за діаметр Сонця приблизно в тисячу разів. Навіть найбільша з відомих зірок, VY Великого Пса, перевершує Бетельгейзе діаметром всього вдвічі (і, відповідно, у вісім разів за обсягом). Так що ця зірка не дарма носить горде звання червоного надгіганта.

Якби вона була на місці Сонця, вона б майже заповнила орбіту Сатурна:

Тільки вісім відомих зірок (усі червоні гіпергіганти) перевершують Бетельгейзе за обсягом, але всі вони на земному небі виглядають дуже тьмяно. Причина проста: Бетельгейзе набагато ближче від них.

До Бетельгейзе 640 світлових років і в масштабах Галактики це дуже мало. Бетельгейзе - найближчий до нас надгігант.

З цього випливає цікавий висновок: Бетельгейзе на земному небі має найбільший видимий діаметр зі всіх зірок (звичайно, після Сонця.)

Зрозуміло, що все, що діаметром менше кутової хвилини, людським оком сприймається як точка. Кутові діаметри всіх зірок (крім Сонця) менше кутової хвилини, тому вони всі виглядають точками. Насправді, звичайно, всі їхні кутові діаметри є різними. Кутовий діаметр Бетельгейзе був уперше визначений у 1920 році як 0.047 кутовий секунди, що було найбільшим із відомих тоді кутових діаметрів зірок. З тих пір, щоправда, було виявлено невидиму в північній півкулі зірку R Золотої Риби, кутовий діаметр якої виявився 0.057 кутової секунди. Але вона і в південній півкулі майже не видно: у максимумі блиску насилу видно неозброєним оком, а в мінімумі її не в кожен телескоп можна розглянути. R Золотий Риби така холодна, що випромінює в основному інфрачервоне випромінювання. Але з того часу кутові вимірювання були уточнені, і для Бетельгейзе видимий діаметр визначений від 0.056 до 0.059 кутової секунди, що повертає їй втрачені позиції найбільшої видимої зірки. Не так просто потіснити королеву зимових небес!

Не дивно, що Бетельгейзе була першою зіркою, для якої було отримано фотографії диска. Тобто, на яких зірка виглядала не точкою, а диском. (Те, що яскраві зірки виглядають дисками на наведеній вище фотографії - умовність зображення, яке може передати відмінність в яскравості тільки різницею в розмірі).Фотографію було зроблено орбітальним телескопом «Хаббл» 1995 року.

Ось це історичне зображення в ультрафіолетовому світлі (NASA/ESA credit):

Зрозуміло, що кольори на фотографії умовні: що червоніше, то холодніше. Яскрава пляма біля центру зірки вважається одним із її полюсів, тобто вісь обертання Бетельгейзе спрямована майже на нас, але трохи убік.

Нещодавно, а саме в липні минулого (2009) року, на наземному телескопі Very Large Telescope (VLT) у Чилі були зроблені нові фотографії Бетельгейзе. Ось одна з них:

На отриманих фото видно, що Бетельгейзе є хвіст. Цей хвіст тягнеться на шість радіусів самої Бетельгейзе (порівняно з відстанню від Сонця до Нептуна). Що це за хвіст, чому він там і що означає, вчені поки що самі не знають, хоча припущень є безліч.

Заміряючи Бетельгейзе

Цікаво навести основні параметри Бетельгейзе. Ми побачимо, що майже за всіма параметрами Бетельгейзе виявляється одним із «призерів» відомого Всесвіту.

По діаметру, як було зазначено, Бетельгейзе перевершує Сонце приблизно тисячу разів. Дуже складно точно визначити діаметр та відстань від Сонця одиночної зірки, а у Бетельгейзі супутників не виявлено (хоча дуже можливо, що вони є, просто їх не вдається розглянути поряд із такою громадиною). Проте Бетельгейзе така величезна, що її діаметр вдалося виміряти «безпосередньо», тобто. за допомогою інтерферометра - цю операцію вдавалося застосувати до дуже невеликої кількості зірок, і Бетельгейзе була першою.

За масою Бетельгейзе перевершує Сонце приблизно в 15 разів (від 10 до 20 - ось виміряти масу одиночної зірки це взагалі вищий пілотаж астрометрії, точніше, поки не вдалося). Як же так, по діаметру в тисячу разів більше, значить, за обсягом у мільярд разів більше, а за масою всього в 15 разів, яка там щільність? А ось така. А якщо враховувати, що ядро ​​зірки набагато щільніше за її зовнішні шари, то зовнішні шари Бетельгейзе набагато розрідженіша за все, що ми можемо собі уявити, крім міжзоряного простору, в яке Бетельгейзе, як і майже будь-яка зірка, переходить дуже поступово, тобто. не можна точно встановити, де закінчується зірка і починається міжзоряний простір. Проте п'ятнадцять мас Сонця — це дуже багато для зірки. Тільки 120 відомих зірок важче за Бетельгейзе.

У скільки ж разів Бетельгейзе перевершує Сонце яскравістю? У сто тридцять п'ять тисяч разів! Щоправда, це з урахуванням інфрачервоного випромінювання, а у видимому світлі приблизно сто разів. Тобто якщо подумки помістити Бетельгейзе і Сонце на однаковій відстані, Бетельгейзе була б у сто тисяч разів яскравішою за Сонце. У списку найпотужніших відомих зірок Бетельгейзе займає приблизно двадцять п'яту позицію (приблизно тому, що точна яскравість багатьох гіпергігантів точно не відома). Якщо помістити Бетельгейзе на стандартну відстань у десять парсеків від Землі (близько 32 світлових років), вона була б видна вдень, а вночі предмети відкидали б при її світлі тіні. Але краще її туди не поміщати, бо випромінювання надгіганта — це така штука, на яку живим істотам краще дивитись здалеку. Схоже, що відсутність близьких надгігантів (будь-якого кольору) — одна з умов життя на Землі.

Температура поверхні Бетельгейзе - три з половиною тисячі кельвінів (та й звичайних градусів теж близько до того). Для зірки це небагато; наше Сонце має температуру поверхні 5700 К, тобто вдвічі гаряче. Тобто Бетельгейзе — «холодна» зірка, одна з найхолодніших відомих зірок. Температура зірки визначає її колір, точніше відтінок свічення. Ті загадкові люди, які примудряються бачити зірки кольоровими, однозначно визначають колір Бетельгейзе як яскраво червонуватий (див. епіграф). Тому Бетельгейзе і називається червоним надгігантом. Не треба думати, що вона і справді яскраво-червона, як мак: швидше поверхня її жовтувато-жовтогаряча.

Імовірно, так виглядає поверхня Бетельгейзе.

Вище я згадала, що видимий діаметр Бетельгейзе – від 0.056 до 0.059 кутової секунди. Такий розкид не через неточність вимірів. А через те, що саме тіло зірки пульсує з приблизним періодом кілька років, змінюючи і розміри, і яскравість. Логічним було б припустити, що при зменшенні розмірів яскравість зірки теж буде зменшуватися, але насправді все відбувається навпаки: у мінімумі розмірів Бетельгейзе набуває максимальної яскравості. У максимумі блиску Бетельгейзе виявляється яскравішим за Ригеля, зіркова величина якого 0.18, тобто найяскравішою зіркою в сузір'ї. Тому і по блиску Бетельгейзе має право на позначення Альфа Оріона.

Саме по собі це не дивно: розігрів зірки при стисканні — загальне місце в астрофізиці (відбувається через переход гравітаційної потенційної енергії в кінетичну, хто знає формулювання точніше, виправте мене). Але чому Бетельгейзе так пульсує? Які саме процеси відбуваються у неї всередині? Цього ніхто не знає.

Недовга юність гігантської зірки

Пам'ятаєте, ми говорили про те, наскільки молодий Сіріус — лише 250 мільйонів років? Так ось, Бетельгейзе порівняно з Сіріусом дитя мале: їй лише 10 мільйонів років! Коли вона спалахнула, на Землі динозаври вже давно вимерли, ссавці вже зайняли основне становище на суші, континенти вже майже прийняли свої поточні контури, споруджувалися наймолодші гірські системи (включаючи Гімалаї). Усвідомте, що Уральські гори набагато старші за Бетельгейзе!

Але на відміну від Сіріуса, який незрозуміло звідки взявся, дуже зрозуміло, звідки взялася Бетельгейзе.

Оріон — унікальне сузір'я: зірки у ньому як для наших очей, а й у реальності досить близькі друг до друга у просторі. І за віком також близькі. Справа в тому, що більшу частину Оріона займає гігантська туманність — Молекулярна Хмара Оріону, в якій йдуть інтенсивні процеси зореутворення (тобто це «зоряна колиска», до того ж чи не найближча до Землі). Молоді зірки розлітаються з цієї туманності на всі боки. З цих молодих, гарячих блакитних зірок, приблизних ровесників, що порівняно недалеко відлетіли від місця свого народження, і складається Оріон.

Але якщо всі інші зірки в Оріоні гарячі до блакитності (що характерно для молодих зірок), то чому Бетельгейзе червона?

Тому що велика дуже.

Час життя зірки визначається тим, за скільки часу в ядрі зірки водень повністю перетворюється на гелій. (народ, лікнеп про те, чому горять зірки, писати треба?)Здавалося б, що більше і важче зірка, то більше в ній водню, і тим довше вона повинна горіти. Але тут знову все навпаки: чим більша і важча зірка, тим більша температура у неї в ядрі і тим швидше йде там термоядерна реакція. Оскільки Бетельгейзе народилася важче і більше за своїх однолітків Рігеля, Беллатрікс та інших зірок Оріона, водень у неї в ядрі горів швидше і всього за кілька мільйонів років вигорів. А після вигоряння водню в ядрі для зірки настає передсмертна стадія - перетворення на червоного гіганта. У випадку Бетельгейзе, вона перетворилася на червоного надгіганта.

Тобто незважаючи на те, що за віком Бетельгейзе одна з наймолодших зірок у Всесвіті, вона вже на порозі смерті. На жаль, великі гарячі зірки живуть дуже недовго, відживаючи своє бурхливе життя лише за кілька мільйонів років. Відомо ще кілька червоних гіпергігантів, які вступили до останньої фази свого розвитку, але всі вони знаходяться від нас дуже далеко. Тому Бетельгейзе надає унікальну, хоч і сумну можливість вивчення останньої фази життя зірки з порівняно близької відстані.

Відомо, що протягом останніх 15 років Бетельгейзе скоротилася в діаметрі на 15 відсотків. Це постійне скорочення, не пов'язане із пульсаціями. Математичні моделі зірок кажуть, що подібне скорочення розміру теж ознака наближення кінця еволюції зірки.

Що буде з Бетельгейз далі? Це вам не мирний Сіріус-Головний, нині Сіріус B, який просто тихо скинув свої червоні оболонки і перетворився на білого карлика. Маса Бетельгейзе така велика, що їй доведеться скинути оболонки в одному з грандіозних вибухів, які відомі Всесвіту — у спалаху Наднової зірки.

І це буде найближча до Землі Наднова, можливо, за весь час існування Землі. Саме тому, що ближче немає і не було жодного надгіганта: надгіганти приречені закінчувати свою еволюцію у спалахах Наднових, залишки Наднових характерні і легко визначаються, тож поблизу немає жодного.

Коли це буде? Бетельгейзе вибухне протягом найближчого тисячоліття. Можливо завтра.

Як це буде виглядати? Замість сяючої точки на небі з'явиться диск сліпучої яскравості, який буде видно вдень, а вночі при його світлі можна буде читати. Цей диск потихеньку тьмянітиме, і, ймовірно, за кілька місяців нічне небо повернеться до нормального стану. На місці Бетельгейзе виникне дивовижної краси туманність, яку буде видно неозброєним оком кілька років. Потім нічого не буде видно.

Що залишиться від Бетельгейзі? Ні, не білий карлик – для цього вона надто важка. Залишиться нейтронна зірка (пульсар) чи чорна діра.

Як це вплине життя на Землі? Скоріш за все ніяк. Бетельгейзе знаходиться досить далеко від Землі, щоб жорстке випромінювання від спалаху Наднової розвіялося в просторі, не досягнувши Сонячної системи, а те, що долетить, позначиться сонячною магнітосферою. Тільки якби вісь обертання Бетельгейзе була спрямована прямо на Землю, тоді жорстке гамма-випромінювання болісно хльоснуло б по біосфері. Але ми знаємо з хаблових фотографій, що вісь обертання Бетельгейзе проходить осторонь Землі. Тож небесним феєрверком можна буде милуватися із Землі абсолютно безпечно.

Така ж доля чекає на Ригель, Беллатрікс та інші яскраві зірки Оріона протягом наступних десятків мільйонів років. До перетворення на червоного надгіганта Бетельгейзе, очевидно, була такою ж гарячою блакитною зіркою, як вони. На зміну їм прийдуть молоді зірки, поки приховані від нас у глибинах Молекулярної Хмари Оріону.

Інші фото зірки можна знайти.

- Червоний надгігант. У перекладі з арабської мови - "Байт Аль Джаузза", що означає "Рука Центрального". Є однією з найбільших зірок відомих астрономам. Друга за яскравістю зірка у сузір'ї Оріона після Рігеля. Відстань від нашої планети до зірки 650 світлових років. Нагадаємо, що світловий рік – це відстань, яка промінь світла проходить за 365 днів і дорівнює 9 460 730 472 580 820 метрам. Тепер ви приблизно можете уявити собі наскільки велика відстань між планетами та зірками.

Якщо порівняти Бетельгейзе з нашим Сонцем, то виявиться, що діаметр зірки більший за Сонце в 1000 разів і яскравіше його в 100 тисяч разів. Маса зірки більша за масу Сонця в 17 разів і в 300 мільйонів разів більша за обсягом.

Бетельгейзе випромінює струмені газу, довжина яких у шість разів перевищує розмір самої зірки. Це відео допоможе оцінити співвідношення розмірів нашого Сонця та червоних надгігантів:

Також за час спостереження було відмічено, що діаметр зірки зменшується. З 1993 року до 2011 року він зменшився з 5,5 до 4,5 астрономічних одиниць. При цьому на яскравість зірки це зменшення не вплинуло.

На нічному небі буде дев'ятою за рівнем яскравості зіркою. За припущеннями вчених вік зірки не перевищує 10 мільйонів років. Нашому сонце для прикладу вже близько 4,57 мільярда років.

Але століття надгігантів не довге на відміну від жовтих карликів, яким є наше Сонце. І мабуть дуже скоро Бетельгейзе загине, вибухнувши і перетворившись на наднову. Оскільки світло від Бетельгейзе доходить до нас через 650 світлових років, є думка окремих учених про те, що вона вже вибухнула і світло вибуху досягне Землі у 2012 році.

На нашу спільну радість зірка знаходиться на значній відстані від нашої Сонячної системи і людям практично нічого не загрожує. Можливий вихід із ладу електроніки Землі і в орбітальних супутників. Пройде небачені досі Північні Сяйва та зменшення озонового шару. Після вибуху зірки в небі з'явиться друге "Сонце", яке протягом кількох тижнів створить ефект білих ночей у деяких частинах земної кулі. Потім через кілька років воно згасне і перетвориться на туманність на кшталт Крабовидної.