Что происходит с Бетельгейзе?

Характеристики Бетельгейзе: гигант в созвездии Ориона

Бетельгейзе — одна из самых изученных и загадочных звёзд. Она относится к красным сверхгигантам и находится на последней стадии эволюции звезды.

Бетельгейзе расстояние до земли составляет около 650 световых лет. Это достаточно близкое расстояние по космическим меркам, что делает её особенно интересной для наблюдений. Бетельгейзе в созвездии Ориона занимает позицию правого плеча охотника, что делает её легко узнаваемой на ночном небе.

Основные параметры звезды

• Масса— около 15–20 масс Солнца.
• Радиус— в 900–1200 раз больше солнечного.
• Температура— 3500–3600 K (холоднее Солнца).
• Светимость— в 100 000 раз ярче Солнца.

Почему Бетельгейзе красная?

Цвет звезды зависит от температуры. Бетельгейзе — холодный сверхгигант, поэтому её свет имеет красноватый оттенок. Кроме того, она активно теряет вещество, выбрасывая в космическое пространство миллионы тонн газа.

Сравнение с Солнцем

Если поместить Бетельгейзе в центр Солнечной системы, её внешние слои достигли бы орбиты Юпитера! Это делает её одной из крупнейших известных звёзд.

Снижение яркости Бетельгейзе: тревожные сигналы

В конце 2019 года астрономы зафиксировали необычное явление — яркость Бетельгейзе резко упала до 36% от стандартного показателя. Это вызвало волну обсуждений в научном сообществе, поскольку подобные изменения могут указывать на скорый взрыв звезды.

Почему Бетельгейзе потускнела?

Учёные предложили несколько гипотез:

1.  Выброс пыли— звезда могла выбросить облако космической пыли, которое временно затмило её свет.

2. Изменения в фотосфере— колебания температуры и плотности внешних слоёв звезды.

3. Приближение конца жизненного цикла— возможные предвестники вспышки сверхновой.

В апреле 2020 года светимость Бетельгейзе восстановилась, что частично успокоило научное сообщество. Однако вопрос остаётся открытым: когда взорвётся Бетельгейзе? Чтобы на него ответить, давайте разберёмся, как и при каких обстоятельствах возникла эта звезда.

Эволюция Бетельгейзе: от рождения до грядущего взрыва

Рождение и ранние стадии развития Бетельгейзе

Бетельгейзе — одна из самых массивных и интересных звёзд в созвездии Ориона. Её эволюция началась примерно 8,5 миллионов лет назад, что по космическим меркам делает её относительно молодой. Для сравнения, возраст Солнца — около 4,6 миллиардов лет.

Формирование звезды

• Исходное состояние: Бетельгейзе образовалась из гигантского молекулярного облака, состоящего преимущественно из водорода и гелия.
• Начальная масса: По оценкам учёных, она составляла не более 20 солнечных масс, что определило её дальнейшую судьбу.
• Гравитационное сжатие: Под действием космических силгазопылевое облако сжалось, разогрелось, и начались термоядерные реакции.

Основные этапы эволюции

• Стадия голубого гиганта

В первые миллионы лет Бетельгейзебыла горячей и яркой звездой голубого цвета.

Основной источник энергии — слияние ядер водорода(протонов) в гелий (CNO-цикл).

• Переход в красного сверхгиганта

После выгорания водорода в ядре звезда начала расширяться, охлаждаться и менять цвет.

Сейчас Бетельгейзенаходится на этой стадии, активно теряя массу.

• Завершающая фаза: взрыв сверхновой

В ближайшие десятки или сотни тысяч лет(по космическим меркам — мгновенно) звезда взорвётся.

Судьба звёзд разной массы: почему Бетельгейзе обречена?

Не все звёзды заканчивают свою жизнь одинаково. Их эволюция напрямую зависит от начальной массы.

1. Звёзды с массой менее 0,2 солнечных

• Не способны запустить полноценные термоядерные реакции.
• Постепенно остывают, превращаясь в тёмные карлики.
• Не взрываются, а медленно угасают.

2. Звёзды от 0,2 до 8 солнечных масс (как Солнце)

• Проходят стадию красного гиганта, сбрасывают внешние слои.
• В конце образуют белые карликии планетарные туманности.
• Без катастрофического взрыва.

3. Массивные звёзды (более 8 солнечных масс, как Бетельгейзе)

• Сжигают топливо гораздо быстрее.
• Проходят стадию красного сверхгиганта.
• Завершают жизнь мощным взрывом сверхновой.
• Остаток — нейтронная звезда или чёрная дыра.

Бетельгейзе, с её массой в 15–20 раз больше Солнца, относится к третьей категории. Её жизнь звезды закончится грандиозным взрывом, который осветит галактику.

Почему взорвётся Бетельгейзе и чем это грозит Земле?

Механизм взрыва сверхновой: как погибают массивные звёзды

Бетельгейзе, красный сверхгигант в созвездии Ориона, приближается к финалу своей эволюции. Этот процесс неизбежно завершится грандиозным взрывом сверхновой, что обусловлено фундаментальными законами физики звёзд.

Критическая масса и предел Чандрасекара

Когда звезда типа Бетельгейзе (с массой 15-20 солнечных) исчерпывает ядерное топливо, в её недрах происходят ключевые изменения:

• В ядре последовательно выгорают:

1. • Водород → гелий (100 млн лет)
   • Гелий → углерод (1 млн лет)
   • Углерод → неон, кислород (1000 лет)
   • Кислород → кремний (1 год)
   • Кремний → железо (недели)
2. Железное ядро достигает массы 1,4 солнечных(предел Чандрасекара), после чего:
   • Электронный газ не может противостоять гравитации
   • Ядро коллапсирует за миллисекунды
   • Температура достигает 100 млрд градусов

Физика взрыва

При коллапсе:

• Внешние слои звездыпадают со скоростью 70 000 км/с
• Ударная волна выбрасывает вещество в космическое пространство
• Выделяется энергия 10⁴⁴ Дж (как Солнце за 10 млрд лет)
• Формируются тяжёлые элементы (золото, уран, платина)

Остаток звезды превращается в:

• Нейтронную звезду(если масса ядра 1,4-3 солнечных)
• Чёрную дыру(при больших массах)

Угрозы для Земли: реальные и мнимые

Расстояние до Бетельгейзе

• 642 световых годаот Земли
• Это в 15 раз дальше «опасной зоны» для сверхновых (50 световых лет)

Эффекты взрыва

• Световое воздействие:

Пиковая яркость: 12 звёздной величины (как полная Луна)

Видимость днём в течение недели

Ночное освещение на 3 месяца

• Радиация:

Рентгеновское/УФ излучение увеличит радиационный фон на 10%

Озоновый слой временно уменьшится на 15-20%

Эквивалентно одному трансатлантическому перелёту на человека

• Вещественное воздействие:

Ударная волна достигнет Солнечной системы через 600 000 лет

Плотность выброшенного вещества: 1 атом/см³ (безопасно)

• Критические факторы отсутствия угрозы

Отсутствие направленного гамма-всплеска(ось вращения Бетельгейзе не направлена на Землю)

Достаточное расстояниедля рассеивания радиации

Защитное действие гелиосферы и магнитосферы Земли

Последние наблюдения и прогнозы

Современные исследования (2024 г.) показывают:

• Ускорение потери массы (0,01 солнечной массы в год)
• Увеличение частоты яркостных изменений
• Деформация поверхности (данные VLT)

Вероятность взрыва в ближайшие:

• 100 лет: 0,1%
• 10 000 лет: 15%
• 100 000 лет: 85%

Астрономы непрерывно мониторят Бетельгейзе с помощью:

• Космического телескопа James Webb
• Радиоинтерферометра ALMA
• Спектрографов ESO

Этот уникальный объект продолжает раскрывать тайны жизни звёзд и процессов, формирующих вселенную.

 

Заключение

Вселенная полна удивительных объектов, и Бетельгейзе является одним из самых впечатляющих. Её изучение не только помогает нам лучше понять процессы звёздной эволюции, но и даёт возможность заглянуть в будущее нашей собственной Солнечной системы. Наблюдение за этой звездой продолжает оставаться одной из важнейших задач современной астрономии.

Галактика Млечный Путь хранит множество тайн, и Бетельгейзе — лишь одна из них. Её изучение помогает нам лучше понять устройство космического пространства и процессы, происходящие в нём. Будущее этой звезды остаётся загадкой, но одно можно сказать точно: её судьба будет иметь огромное значение для нашего понимания космоса.