Czytaj dalej

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, drepcząc 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.

Wielkość Betelgezy na tle Słońca
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.

Miejsce Betelgezy na niebie

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

Być może tak będzie wyglądać na nie­bo­skło­nie eks­plo­du­jąca Betel­geza.

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].
Autor
Adam Adamczyk

Adam Adamczyk

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