Co wspólnego ma galaretka i jedna z większych znanych nam gwiazd Betelgeza

W swoim czasie, nagłe pociemnienie Betelgezy mogło wydawać się sygnałem zbliżającej się eksplozji tej gwiazdy jako supernowa. Z czasem wykluczono taki stan rzeczy, choć potwierdzono, że za pociemnienie tej gwiazdy w drugiej połowie 2019 roku odpowiada wyrzut ogromnej ilości materii, która przesłoniła jej tarczę. Wyjaśnienie tego zjawiska miało duże znaczenie dla naukowców, którzy zajmują się poznaniem mechanizmów powstawania gwiazd i planet. Czy na swój sposób kreacją, tematem, który można ciekawie przedstawić opinii publicznej.

Dla tej takie wyjaśnienie zapewne było wystarczające, ale praca astronomów polega na tym, że nigdy nie zadowalają się oni pierwszym możliwym wyjaśnieniem. A nawet jeśli nic nie wskazuje na to, by było ono błędne, chcą przeanalizować je pod każdym możliwym względem.

Latem Betelgezę można obserwować dopiero nad ranem w kierunku wschodnio południowym (widok w połowie sierpnia około godziny 4:30) Źródło: Stellarium

Rozumienie zjawiska to nie zawsze to samo co jego zrozumienie

Odnieśmy się na chwilę do nauki przedmiotów ścisłych w szkole. Uczniowie poznają różne zjawiska, uczą się rządzących nimi praw, a także jak wykorzystać tę wiedzę w życiu codziennym. No przynajmniej tak powinno być. Niestety często kończy się na „rozumieniu” zjawiska, ale nie zrozumieniu jego podstaw.

Wiemy na przykład, że „prędkość światła w próżni jest stała”, a jednak gdy padnie pytanie „z jaką prędkością poruszają się fotony w diamencie” szybko odszukujemy w zakamarkach pamięci informację o mniejszej prędkości światła w takim ośrodku jak diament i akceptujemy takie wytłumaczenie. Niestety błędne, choć nie świadczące od razu od całkowicie złym rozumieniu zjawiska. Po prostu utożsamiamy prędkość fotonu z prędkością światła, a to nie to samo. Fotony poruszają się w diamencie z prędkością taką samą jak w próżni. Jedynie czas potrzebny na pokonanie tej samej drogi jest inny. I stąd mylny wniosek, że prędkość fotonu w diamencie jest mniejsza.

Tak samo jest w przypadku naszego rozumienia gwiazd. Dlatego astronomowie choć wiedzą już, że Betelgeza wyrzuciła ogromny obłok materii, chcą wiedzieć dlaczego tak się stało, dlaczego taki wyrzut, który jest prawdopodobnie największym znanym tego typu zjawiskiem, nie musi wiązać się z nadejściem fazy supernowej. Bo zwykle tak się uważa.

Betelgeza niczym zraniona gwiazda po wyrzucie materii z 2019 roku

Obserwacje z teleskopu Hubble i innych teleskopów są wciąż analizowane i udało się dojść do bardzo ciekawych wniosków. Przede wszystkim powierzchnia Betelgezy przestała pulsować ze stabilnym okresem 400 dni. Takie zachowanie tej gwiazdy jest znane nam co najmniej od 200 lat, odkąd notowane są dokładnie zmiany jej jasności. Betelgeza może z czasem znów zacząć wykazywać taką własność, ale na razie wszystko wskazuje, że wyrzut materii z 2019 roku odczuła nie tylko powierzchnia gwiazdy, ale także jej wnętrze.

Wyrzut materii z powierzchni Betelgezy był 400 miliardów razy większy niż przeciętny wyrzut materii z gwiazdy. Pozostawił on wnętrze gwiazdy, na razie, w stanie przypominającym dygoczącą galaretkę

By wyjaśnić to bardziej obrazowo, astronomowie porównują zachowanie się wnętrza gwiazdy do galaretki, która dygocze. Zróbcie taki eksperyment w kuchni uderzając w talerz, na którym leży galaretka. Ta po pewnym czasie się uspokoi, ale nie od razu. W kuchni zmiany zajdą na przestrzeni sekund, w przypadku gwiazdy mogą to być lata.

Niebieska przerywana linia to spodziewane zmiany jasności z okresem 400 dni. Czerwona ciągła linia to obserwowane obecnie zmiany. Wyrzut materii nastąpił w drugiej połowie 2019 roku

Wciąż nie udało się dotrzeć do sedna problemu w przypadku Betelgezy, ale wszystko obecnie wskazuje na to, że nastąpiło oderwanie się (dosłownie) fragmentu powierzchni gwiazdy, który wymusił przemieszczający się z wnętrza gwiazdy na zewnątrz konwekcyjny pióropusz materii o rozmiarze ponad 1,5 miliona kilometrów. To tak jakby oderwać od pomarańczy spory kawałek jej skórki. Sugeruje się też, że to co zaszło w przypadku Betelgezy jest czymś innym niż koronalny wyrzut masy, co ma miejsce także w przypadku Słońca. To powierzchniowy wyrzut materii wymuszony innym mechanizmem.

Teraz jak pewnie się już spodziewacie, Betelgeza stanowi doskonały celem obserwacyjny dla Webba, który może śledzić wyrzuconą z gwiazdy materię w podczerwieni. Obserwacje za pomocą tego teleskopu kosmicznego pomogą też zweryfikować bardzo różne szacunki odległości do tej gwiazdy.

Źródło: inf. własna, NASA