Tagi


Archiwa


Zaprzyjaźnione


/ 23

Artykuły

Nasza słodka, pulchna Betelgeza

23rd Wrz '15

Poniższy tekst poświęcę prawdopodobnie najpopularniejszej kosmicznej celebrytce. W końcu trudno zignorować kogoś terroryzującego całe sąsiedztwo, groźbą rychłego wysadzenia się w powietrze. A tak właśnie o atencję zabiega słynna Betelgeza.

Supernowe wokół nas

Wszech­świat jest na tyle duży, że nawet tak maje­sta­tyczne i potężne wyda­rzenia jak wybuchy super­no­wych, nie stanowią żadnej sensacji. Choćby tylko co tysięczna gwiazda miała ulegać roz­sa­dzeniu, nadal mie­li­byśmy w Drodze Mlecznej 200–400 milionów takich tyka­ją­cych bomb – zaś ogólnie całe miliardy. Mniej więcej co minutę, gdzieś w bez­kre­snym kosmosie, może właśnie w tym momencie, eks­plo­duje gwiazda, dając początek jakiejś fan­ta­zyjnej mgławicy. 

Nie zmienia to faktu, że ludzka per­spek­tywa jest znacznie skrom­niejsza. Zamiesz­ku­jemy kosmiczne pery­feria, drep­tając po powierzchni maleń­kiego świata i budujemy swoją cywi­li­zację przez okres krótszy niż milio­nowa część życia prze­ciętnej gwiazdy. Dla nas super­nowa to zjawisko rzadkie oraz nie­po­rów­ny­walne w swej skali z niczym innym.

Wszystko dlatego, że na nasze szczę­ście, nie każda gwiazda kończąc swój żywot idzie w ślady talibów. Co najmniej trzy czwarte składu galaktyk stanowią fleg­ma­tyczne żółte bądź czerwone karły. Do takiej kate­gorii należy również Słońce, które nawet gdyby bardzo chciało, to nie spełnia fizycz­nych warunków pozwa­la­ją­cych eks­plozję. Nasze sąsiadki pre­zen­tują się jeszcze mizer­niej: na układ Alfa Centauri składają się trzy karły, Lalande 21185 jest dwu­krotnie, Gwiazda Bernarda czte­ro­krotnie, zaś Wolf 359 prawie dzie­się­cio­krotnie mniej masywny od Słońca. Syriusz A wydaje się dorod­niejszy, ale nawet w połowie nie na tyle, aby skończyć jako super­nowa. 

Puszyści żyją krócej

Tu na scenę wchodzi Betel­geza. Ogromna, czerwona kula wodoru i helu, o średnicy prawie półtora miliarda kilo­me­trów. Tysiąc razy większa od Słońca i dwu­dzie­sto­krotnie od niego masyw­niejsza. Usta­wiona pośrodku Układu Sło­necz­nego, zaj­mo­wa­łaby obszar aż po orbitę Jowisza. Rozdęty bydlak.

Układ Sło­neczny na tle Betel­gezy.

Istnieją większe gwiazdy, ale Betel­gezę wyróż­niają dwie ważne cechy. Po pierwsze leży sto­sun­kowo blisko. 460 lat świetl­nych może wydawać się sporym dystansem, ale w zesta­wieniu ze średnicą galak­tyki (~100 tys. lat świetl­nych) nie robi więk­szego wrażenia i wystarczy do sku­tecz­nego pod­glą­dania naszej boha­terki w akcji. Po drugie, Betel­geza jest czer­wonym nad­ol­brzymem nie­ubła­ganie zbli­ża­jącym się do końca swych dni – a przy gwieź­dzie o tych gaba­ry­tach oznacza to praw­dziwe wido­wisko. Już od jakiegoś czasu ogromna gwiazda zdradza oznaki bły­ska­wicz­nego wyczer­py­wania zapasów paliwa koniecz­nego do pod­trzy­my­wania procesów ter­mo­ją­dro­wych. To natu­ralna kolej rzeczy: wodór prze­chodzi syntezę w hel, węgiel, tlen i tak dalej. Na końcu w jądrze zaczy­nają się pojawiać pier­wiastki naj­sta­bil­niejsze, głównie żelazo, nie­na­da­jące się do dalszej syntezy. Nastę­puje nagłe odcięcie paliwa, siła roz­py­cha­jąca gwiazdę od środka zanika dając zwy­ciężyć miaż­dżącej gra­wi­tacji. Zewnętrzne warstwy olbrzyma spadają do środka aby po chwili odbić się z wyzwo­le­niem potwornej ilości energii.

Taki sce­na­riusz pisany jest Betel­gezie, i to już niebawem. Kiedy dokładnie?

Jak będzie to będzie

Niemal co roku, odkąd pamiętam, trafiam na jakiś tekst wiesz­czący, że na dniach ujrzymy na niebie osza­ła­mia­jącą super­nową. W tym sezonie również nie zostałem zawie­dziony, a face­bo­okowe wyda­rzenie Wezmę udział w wybuchu Betel­gezy (ozna­czone na wczoraj) zgro­ma­dziło aż 13 tysięcy ocze­ku­ją­cych. Tym, że eks­plozji się nie docze­ka­liśmy nie jestem szcze­gólnie zdzi­wiony.

Owszem, tak jak wcze­śniej wspo­mniałem, Betel­geza bez wąt­pienia znajduje się w stanie agonii. Już w XIX stuleciu, pra­cu­jący przy tele­skopie na Przy­lądku Dobrej Nadziei John Herschel (syn słynnego Williama Her­schela) dostrzegł, że z czerwoną gwiazdą dzieje się coś nie­po­ko­ją­cego. Według jego notatek, lewy róg gwiaz­do­zbioru Oriona już wtedy dra­stycznie zmieniał swoją jasność. Momen­tami swym blaskiem przy­ćmiewał nawet Rigela – jeszcze masyw­niej­szego błę­kit­nego olbrzyma – aby po jakimś czasie spaść dopiero na czwartą lokatę. Ówcześni astro­no­mowie nie znali cyklu ewolucji gwiazdy, ale dzięki tym zapiskom obecnie wiemy, że przed­śmiertne drgawki trapią Betel­gezę nie od wczoraj.
Kiedy więc nastąpi osta­teczny koniec? Może jutro, może w przy­szłym roku, a może za dwa­dzie­ścia lat. Być może Betel­geza eks­plo­do­wała wczoraj, ale dowiemy się o tym dopiero w XXV wieku, gdy jej światło prze­mierzy 460 lat świetl­nych docie­rając do naszych oczu i tele­skopów. Wierzcie lub nie, ale są to bardzo kon­kretne szacunki – tyle, że w astro­no­micznej skali czasu. Już uczeni gene­racji Her­schela mogli wycze­kiwać poja­wienia się super­nowej, a my w zasadzie obser­wu­jemy to samo co oni. Gwiazda spęcz­niała, cyklicznie przygasa i jaśnieje, ma coraz mniej regu­larny kształt. Pamię­tajmy jednak, że to co nam wydaje się poko­le­niem lub całą epoką, z punktu widzenia obiektów kosmicz­nych – funk­cjo­nu­ją­cych od stek milionów do miliardów lat – pozo­staje zaledwie drobną chwilą. Zatem, jeśli widzicie gdzieś dokładną dzienną datę eks­plozji gwiazdy, trak­tujcie ją z przy­mru­że­niem oka. Agonia dzieje się na naszych oczach, ale wyzna­czenie kon­kret­nego dnia byłoby trud­niejsze niż prze­wi­dzenie momentu porodu dziecka z dokład­no­ścią co do sekundy.

Zaboli?

Kolejne mity związane są z kon­se­kwen­cjami śmierci Betel­gezy. Niejeden piewca apo­ka­lip­tycz­nych wizji prze­ko­nuje, że to właśnie nie­od­legła super­nowa zaważy na przy­szłych losach cywi­li­zacji, a być może całego ziem­skiego eko­sys­temu. Zgodnie z nimi, naj­bez­piecz­niej byłoby prze­sie­dzieć naj­bliższe lata w schro­nach o grubych, żel­be­to­no­wych ścianach.

Zamiast chować głowę w piasek, przyj­rzyjmy się faktom i posia­danej wiedzy. Wyobraźcie sobie obiekt znacznie większy niż wszystkie ciała Układu Sło­necz­nego razem wzięte, który zostaje roz­sa­dzony na strzępy z mon­stru­alną siłą. Tak, eks­plozja super­nowej typu II z całą pew­no­ścią należy do naj­bar­dziej ener­ge­tycz­nych i dono­śnych zjawisk spo­ty­ka­nych w naturze. Materia gwiazdy zostanie roz­rzu­cona na obszarze kilku, kil­ku­nastu lat świetl­nych, kształ­tując barwną mgławicę. Gdyby Betel­geza leżała w miejscu Proximy Centauri, fala ude­rze­niowa niosąca ogromne ilości gazów i pyłów, mogłaby swoim impetem bez trudu zde­mo­lować Układ Solarny. Na nasze szczę­ście od epi­cen­trum kata­strofy dzieli nas nie kilka, lecz kilkaset lat świetl­nych, więc nie musimy spo­dziewać się, że coś nas „zdmuchnie”.

Jedyne wąt­pli­wości co do ziem­skiego bez­pie­czeń­stwa budzi poże­gnalny błysk Betel­gezy. To normalne, że w chwili eks­plozji emi­to­wana jest ogromna ilość energii, która pod postacią fotonów pomknie we wszystkie strony z pręd­ko­ścią światła. Pewna część tego pro­mie­nio­wania przy­bierze naj­wyższą czę­sto­tli­wość, zabój­czych promieni gamma. Tu jednak znów fortuna nam sprzyja, gdyż zde­cy­do­wana przewaga tych promieni wydo­stanie się z kona­jącej gwiazdy w dwóch wąskich, prze­ciw­le­głych wiązkach, wybie­ga­ją­cych wzdłuż osi jej obrotu. Szansa na wyce­lo­wanie stru­mienia fotonów gamma akurat w Ziemię jest mała sama w sobie, a dodat­kowe ukojenie przy­niosły zdjęcia Tele­skopu Hubble’a, wedle których oś Betel­gezy prze­biega całe lata świetlne od naszego rewiru. Pozo­stałe pro­mie­nio­wanie, po poko­naniu dystansu około 50 lat świetl­nych, osłabnie na tyle aby nie stanowić żadnego zagro­żenia. 
Nie zmienia to faktu, że czeka nas nie­sa­mo­wity spektakl. Gdy w śre­dnio­wieczu na nie­bo­skłonie zabły­snęła super­nowa SN 1054, przez miesiąc przy­ćmie­wała ona Wenus osią­gając wielkość gwiaz­dową m=-6 (gdzie niższa liczba, oznacza większą obser­wo­walną jasność). Jeżeli wtedy wybu­cha­jąca gwiazda oddalona o ponad 6 tysięcy lat świetl­nych przez miesiąc sta­no­wiła naj­ja­śniejszy punkt na niebie po Słońcu i Księżycu, to możemy śmiało popuścić wodze wyobraźni. Pogłoski o dwóch Słońcach są prze­sa­dzone, ale Betel­geza leży trzy­na­sto­krotnie bliżej od SN 1054 i nie­wy­klu­czone, że uzyska m=-17. Tym samym przebije blaskiem tarczę Księżyca w pełni, zde­cy­do­wanie wyróż­niając się zarówno w nocy jak i za dnia, fundując nam nie­za­po­mniane widoki przez co najmniej kilka tygodni. Z biegiem czasu, ule­ga­jące roz­pro­szeniu resztki cielska upadłej gwiazdy stracą tem­pe­ra­turę, by po 4–5 latach zupełnie zniknąć z naszych oczu.
Literatura uzupełniająca:
N. Henbest, Życie gwiazdy, [w:] Współczesna nauka bez tajemnic, pod red. R. Fifielda, Poznań 2000;
D. Goldsmith, N. de Grasse Tyson, Wielki początek. 14 miliardów lat kosmicznej ewolucji, Warszawa 2007;
Betelgeuse will explode someday, [online: http://earthsky.org/brightest-stars/betelgeuse-will-explode-someday]; J. Scudder, Astroquizzical: What happens when Betelgeuse explodes?, [online: https://medium.com/starts-with-a-bang/astroquizzical-what-happens-when-betelgeuse-explodes-c98e4673eaed].
podpis-czarny

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.

  • Baniu

    Ale powiem wam że i tak nie ufam na sto procent uczonym. Przecież nawet gdyby wiedziei że nam coś grozi i np dojdzie do masowych nowo­tworów wskutek pro­mie­nio­wania to przecież o tym nie powiedzą żeby nie siać paniki.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • jahrek

      ale nauka ( zwlaszcza astro­nomia ) przy­ja­cielu ma to do Siebie, ze mozesz to samo­dzielnie zwe­ry­fi­kowac na pod­stawie danych, ktore sa ogol­no­do­stepne. Takze, jesli masz jakies wat­pli­wosci, to sam mozesz to zwe­ry­fi­kowac 😉

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • yaxoo

      Akurat nauka to nie tandetny film ame­ry­kański wypro­du­ko­wany przez Sy Fy i sp. Wierz mi, że jeżeli jaki­kol­wiek uczony obliczy, iż grozi nam kata­strofa, wszyscy się o tym dowiemy. Artykuł z obli­cze­niami na ten temat to gwa­rancja sukcesu: z pew­no­ścią naj­lepsze cza­so­pismo zgodzi się wydru­kować, jak też mamy 100% pewności, że artykuł będzie następnie często cytowany. A każdy uczony chytry jest, jeśli idzie o powięk­szanie swojej sumy IF z opu­bli­ko­wa­nych prac jak i sumy cytowań swoich prac. Uczeni żyją dzięki osią­ganiu wysokich wartości w tych wskaź­ni­kach – na nor­mal­nych uczel­niach bez takich osią­gnięć szybko wyle­cie­liby z pracy.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Spidey

    „Szansa na wyce­lo­wanie stru­mienia fotonów gamma akurat w Ziemię jest mała sama w sobie, a dodat­kowe ukojenie przy­niosły zdjęcia Tele­skopu Hubble’a, wedle których oś Betel­gezy prze­biega całe lata świetlne od naszego rewiru.”|

    Hej. Ciekawy materiał! 😉 Od dziecka marzę, aby dożyć tego wido­wiska. 😀
    Co to oznacza, że oś Betel­gezy prze­biega lata świetlne od naszego rewiru? Spo­dzie­wałbym się tutaj poznania np. kąta nachy­lenia osi obrotu Betel­gezy do płasz­czyzny zawie­ra­jącej orbitę Ziemi. Możesz wyjaśnić tą kwestię? 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Już pre­cy­zuję: jeśli pomiary były poprawne, kąt odchy­lenia osi obrotu wynosi około 20 stopni w stosunku do Układu Sło­necz­nego. Niestety nie mam żadnej grafiki to obra­zu­jącej. 😉

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Łukasz

    Heh, co do wybuchów i eks­plozji to właśnie zna­la­złem artykuł który po prostu musi znaleźć się w kolejnej cześć Januszy nauki bo hipoteza w nim opisana jest tak głupia że aż świetna: http://nt.interia.pl/technauka/news-nowa-katastroficzna-teoria-lhc-moze-przyciagac-na-ziemie-ast,nId,1892103

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Dominik Kurek

    czy można mówić o jed­no­cze­snej chwili w przy­padku astro­no­micz­nych odle­głości?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      W jakim sensie? Tak jak wspo­mniałem, jeśli wybuch miał miejsce wczoraj, to skutki odczu­jemy nie wcze­śniej niż za 460 lat.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Dominik Kurek

        czy w całym wszech­świecie istnieje wspólne teraz mimo cza­so­wych róznic w obser­wa­cjach pro­por­cjo­nal­nych do odle­głosci? Czy takie pojęcie ma sens?

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Abso­lutnie nie. Poza kwe­stiami odle­głości jest jeszcze problem dyla­tacji. Inaczej zegarek tyka dla Ciebie, inaczej dla załogi ISS, a jeszcze inaczej dla poje­dyn­czego fotonu. Pytając o wspólne „teraz” możesz też spytać o uni­wer­salne „tu”.

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Dominik Kurek

        Jak więc rozumieć „Mniej więcej co minutę, gdzieś w bez­kre­snym kosmosie, może właśnie W TYM MOMENCIE, eks­plo­duje gwiazda”?

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Mniej więcej co minutę mogli­byśmy zare­je­strować jakąś super­nową, gdybyśmy byli w stanie moni­to­rować bez przerwy wszystkie, nawet naj­dalsze galak­tyki.

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Dominik Kurek

        W TYM MOMENCIE ma sens dla zdarzeń tu i na Betel­gezie?

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Nie, bo to co ma ma miejsce w tym momencie 460 lat świetl­nych stąd, nie wywoła skutku tutaj wcze­śniej niż za 460 lat. Trochę dziwne pytania zadajesz, wła­ściwie kręcimy się w kółko, a sprawa jest (chyba) oczy­wista.

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Mariusz Bełwon

    A kiedy można się spo­dziewać wybuchu 😀 Wiem pisało że za 1000 lat może to być, ale czy w jest to możliwe w XXI w ?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Możliwe jest jak naj­bar­dziej.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Mariusz Bełwon

        Już zacieram ręce 😀 Rojo się ucieszy 😀 Pozdro. dla kumatych 😀

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Grze­chu­126p

    Wybucha Betel­geza, jej światło dociera do Ziemi. Widzimy ją w ~m=-17 jaśniejszą od tarczy Księżyca w pełni, a więc co zoba­czymy przez teleskop (posiadam mak90)? Jak w przy­padku słońca będzie trzeba zasto­sować folię baadera? Chyba że przez folię nic nie zoba­czymy, ale spoj­rzenie przez teleskop będzie nie­bez­pieczne?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Be El

    „zde­cy­do­wana przewaga tych promieni wydo­stanie się z kona­jącej gwiazdy w dwóch wąskich, prze­ciw­le­głych wiązkach”… Jety to chyba jednak znacznie pozniej sie poja­wiaja, nie w momencie wybuchu super­novej? Moze sie myle?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Monia Frania

    Rewe­la­cyjny artykuł! Dziś pierwszy raz poznałam Betel­gezę a już kocham tę pulchną gwiaz­deczkę. I mam nadzieję, że wybuchła jakieś 459lat temu 

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • jo44

    Bardzo dobry artykuł, gra­tu­luję. Jednak nie ma w nim ani słowa o tym w co się prze­kształci Betel­geuza po wybuchu. Coś mi się zdaje, że gwiazda tej wiel­kości (20 mas słońca) kończy jako czarna dziura. I to wydaje mi się dopiero nie­bez­pieczne – trochę blisko.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Odsyłam do tekstu „Wszystko co chcie­li­by­ście wiedzieć o czarnych dziurach”. Rze­czy­wi­ście Betel­geza ma poten­cjał do utwo­rzenia czarnej dziury, ale tu również nie dopa­try­wałbym się nie­bez­pie­czeń­stwa. Możemy śmiało założyć, że już teraz, w zasięgu tysiąca lat świetl­nych, pałęta się niejedna czarna dziura.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Dawid

    Chciałbym zasu­ge­rować tylko, że okre­ślenie „żelbeton” nie jest poprawne. Powinno się mówić „żelbet”, oraz że coś jest „żel­be­towe”. Mój wykła­dowca na studiach był strasznie prze­wraż­li­wiony na tym punkcie.
    Drugim powszechnie używanym, nie­po­prawnym okre­śle­niem jest „wyle­wanie betonu”, tu z kolei powinno się mówić „ukła­danie mie­szanki beto­nowej”, ponieważ beton to związany produkt i nie można go wylewać, ale to już offtop 😛
    Wybuch Betel­gezy będzie jednym z bardziej spek­ta­ku­lar­nych zjawisk widocz­nych na niebie (jeśli nie naj­bar­dziej spek­ta­ku­larnym) i mam nadzieję, że będzie widoczny jeszcze za mojego życia!

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0