Így fog ragyogni nappal a szupernóvaként felvillanó Betelgeuse

Egy szupernóva-robbanás művészi illusztrációja

A közelmúltban több hír is napvilágot látott arról, hogy a Betelgeuse, a Naphoz legközelebbi, 640 fényév távolságra fekvő szuperméretű vörös óriás fénye rövid idő alatt drasztikus mértékben lecsökkent. Ez akár annak is az előjele lehet, hogy a hatalmasra felfújódott óriáscsillag belsejében zajló atomi folyamatok miatt elkezdődött a gravitációs kollapszus, vagyis a vörös óriás összeomlása, ami a Betelgeuse hatalmas tömege miatt bizonyosan szupernóva robbanásban fog végződni. Az még egyelőre egyáltalán nem biztos, hogy a mi életünkben bekövetkezik ez a látványos kozmikus tűzijáték, egy valósághű animáció azonban megmutatja, hogy mit fogunk látni az égbolton, ha felrobban a Betelgeuse.

Még nem volt példa ennyire gyors és drasztikus fényességcsökkenésre

Derült februári estén déli irányba fordulva a horizont felett pillanthatjuk meg a téli égbolt egyik legpompásabb csillagképét, az Oriont. A Betelgeuse-t, az Orion legfényesebb főcsillagát könnyű felismerni jellegzetes vörös színe miatt.

A téli égbolt egyik leglátványosabb csillagképe, az Orion Forrás: Wikimedia Commons

Közepes északi szélességekről, így Magyarország területéről is a Betelgeuse az Orion-csillagkép bal felső csillagaként látszik.

A - 5,14 magnitúdó abszolút fényességű Betelgeuse az égbolt kilencedik legfényesebb csillaga.

Múlt év decemberétől a Betelgeuse fényessége erősen csökkenni kezdett, és még soha sem halványodott el korábban annyira, mint amilyennek most látszik.

A Betelgeuse helyzete az Orion-csillagképben Forrás: Science Alert

Egyes csillagászok e szokatlan jelenségről azt feltételezik, hogy a szupernóva-robbanás közvetlen előzménye lehet. A Betelgeuse-ről ismert, hogy félszabályos változócsillag,

de ilyen rövid idő alatt ennyire nagymértékű fényességvesztést még sohasem tapasztaltak az égitestnél.

A vörös szuperóriások fejlődésük e szakaszában a magjukban zajló termonukleáris reakcióból felszabaduló hőt konvekció, hőáramlás útján szállítják a csillag felszínére.

A Betelgeus mérete más óriáscsillagokhoz és a Naphoz viszonyítva Forrás: Reddit

A Betelgeuse felszínén kialakuló gigantikus konvekciós cellák mozgása a csillag erős mágneses tere miatt lelassulnak, ez a kiterjedt foltokban jelentkező felszíni hőmérsékletváltozás pedig a csillag fényességét is befolyásolja,

amely ezért időnként elhalványul, máskor pedig fényesebbé válik.

A csillagászok egy része ezért óvatosságra int, mert a mostani fényességcsökkenésnek akár ez is lehet az oka, bár mindenki elismeri, hogy ilyen drasztikus fényességcsökkenésre korábban sohasem volt példa.

Ha a Nap helyére tennénk, nyaldosná a Jupitert

A szupernóva állapot kialakulására több mint reális a lehetőség, mivel a Betelgeuse már az élete végén, a csillagfejlődés vörös óriás szakaszában jár.

A csillagok fejlődését ábrázoló Hertzsprung-Russel diagramon, ami a csillagok illetve a csillagcsoportok legjellegzetesebb tulajdonságait (szín, luminozitás, színképosztály, abszolút fényesség, felszíni hőmérséklet) ábrázolja grafikonszerűen, a Betelgeuse az úgynevezett szuperóriások osztályában szerepel.

A Hertzsprung-Russel diagram Forrás: Wikimedia Commons

Vörös szuperóriásként egyike a legnagyobb méretű ismert csillagoknak, amelynek az átmérője 1000-1200-szor nagyobb, mint a Napé. Szemléltetésként, ha a Betelgeusét helyeznénk a Naprendszer középpontjába,

a vörös szuperóriás külső héja egészen a Jupiter pályájáig érne,

és az összes földtípusú bolygót, a Merkúrt, a Vénuszt, Földünket valamint a Marst, továbbá a belső aszteroida-övet is elnyelné.

Ha a Betelgeuse lenne a nap helyén, egészen a Jupiter pályájáig érne el Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. O'GORMAN/P. KERVELLA

A vörös szuperóriások ugyanis életük vége felé jelentősen felfúvódnak. Ebben a folyamatban elérkezik az a pillanat, amikor a folyamatos tágulás miatt a sugárnyomás annyira lecsökken, hogy a vörös óriás gravitációja a csillag összeomlását okozza.

Gigantikus termonukleáris robbanásban, szupernóvaként fog felragyogni a Betelgeuse Forrás:Space.com

A magába zuhanó égitest belsejében akkora nyomás és hőmérséklet alakul ki,

hogy egyetlen gigantikus termonukleáris robbanásban, a szupernóva-robbanás során a csillag ledobja a külső héjait,

a magban pedig felépülnek a periódusos rendszer lítiumnál nehezebb elemei, így többek között az arany is.

Így ragyogna fel az égen a gigantikus termonukleáris fáklya

Ha a december elejétől tapasztalt rendkívül intenzív fényességcsökkenés valóban az összehúzódás, a kezdődő gravitációs kollapszus jele, akkor a Betelgeuse elméletben bármikor szupernóvaként ragyoghat fel az égen. (Mivel a csillag 640 fényévre van tőlünk, lehet, hogy már fel is robbant, csak a fénye még nem ért el hozzánk.)

Szupernóva-robbanás művészi ábrázolása Forrás: Use Really

Ha ez bekövetkezne, mit láthatnánk vajon? Mindenekelőtt a valaha látott legfényesebb szupernóvát.

Néhány nap leforgása alatt a Betelgeuse annyira kifényesedne, mint a telihold,

amelyhez hasonlóan éjszaka árnyékot vetne a fénye, de nappal is jól látszana az égbolton.

Úgy világítana éjjel, mint a telihold Forrás: Pinterest/Adrian Jametta

A beágyazott animáció valósághűen bemutatja, hogy hogyan fényesedne ki a Betelgeuse szupernóvaként a fejünk felett.

This is what the star Betelgeuse exploding would look like from Earth.

Credit: NHK/Cosmic Front pic.twitter.com/PHJha8NJld

— Wonder of Science (@wonderofscience) January 6, 2020

A pár napig tartó maximum után lassan elkezdene veszíteni a fényességéből, három év múlva visszahalványodna a jelenlegi fényességéhez, hat év múlva pedig már annyira elhalványulna, hogy nem lehetne többé szabad szemmel látni.

Így világítana a nappali égbolton Forrás: YouTube

Ez pedig mindörökre megváltoztatná az Orion-csillagkép ma ismert formáját,

hiszen eltűnne az „alfa" csillaga. A számítások szerint attól nem kell tartanunk, hogy a viszonylag közel fekvő Betelgeuse szupernóva-robbanása után pusztító gammasugárzás érje el a Földet.