Что было бы если бы вместо солнца была бетельгейзе
Внимание всех астрономов приковано к небу. Недалеко от Земли, на Млечном Пути умирает гигантская звезда. Бетельгейзе скоро взорвётся — с её именем связаны надежды и страхи учёного сообщества и далёких от науки обывателей. Одни хотят узнать больше об устройстве Вселенной, другие боятся, что Вселенной наступит конец.
Огромный глаз Бетельгейзе
Изображение Бетельгейзе, полученное в декабре 2019 года на VLT с помощью инструмента SPHERE. Фото © Wikipedia
Звезда Бетельгейзе — гигантская и древняя. Вдвое старше Солнца — ей около 10 миллиардов лет. При этом она в 1000 раз крупнее нашего светила и сравнима по размеру с Солнечной системой. Уже 50 лет за ней неотрывно следят земные астрономы. Звезда находится очень близко к нашей планете, в той же галактике — Млечный Путь, где живём мы. Бетельгейзе могут рассмотреть в телескопы. И очевидно, что древнее солнце умирает.
Взрыв Бетельгейзе озарит небо
Пожирающий огонь Бетельгейзе
Вид Бетельгейзе с расстояния приблизительно 8 а.е. Фото © Wikipedia
Резонный вопрос, который напрашивается: погибнет ли Земля в пламени сверхновой? Непосредственно от взрыва — вряд ли. Ведь опасным радиусом считается 50 световых лет. А Бетельгейзе находится от нас в 700. Но если нас не заденет взрывом, то до нас могут долететь гамма-лучи. Излучение — уже вполне реальная опасность. Если выброс будет достаточно сильным и направленным, то он может уничтожить озоновый слой нашей планеты. По одной из версий, так могли погибнуть динозавры, когда 65 млн лет назад во Вселенной тоже взорвалась звезда. Впрочем, доказательств у этой теории нет.
Но никто не изучал взрывов звёзд так близко и не знает, что произойдёт. Вдруг нас заденет ударной волной. Впрочем, даже если и так, то ударная волна будет идти до нас около шести миллионов лет — куда медленнее, чем радиация. В общем, пока что можно не опасаться. Но поглядывать на небо стоит. Звезда Бетельгейзе может взорваться со дня на день. Самые неторопливые ждут взрыва в марте. А самые скептичные заявляют, что это может произойти и в марте 200200 года. Да, звезда умирает, но кто её знает, сколько продлятся конвульсии светила. Разброс велик — от одного дня до ста тысяч лет. Звёздам не прикажешь.
На небосклоне внезапно потемнела звезда. Что об этом говорят ученые?
Ультрафиолетовые снимки Бетельгейзе, которые сделал телескоп «Хаббл» в конце 2019 года, показали, что эта звезда резко потускнела. Ученые год не могли разгадать загадку этого феномена. Тем временем звезда, к удивлению астрономов, тускнеет снова.
Читайте «Хайтек» в
О какой звезде речь?
Звезда вляется одной из самых больших и ярких звезд на небе. Она располагается в созвездии Ориона. Ее размер и масса в 15–25 раз превышают солнечную. Из-за этого, а также небольшого расстояния до Земли, Бетельгейзе можно легко увидеть невооруженным глазом.
Бетельгейзе примерно в 1 000 раз больше нашего Солнца. Если бы вместо Солнца была Бетельгейзе, то она в среднем простиралась бы примерно до пояса астероидов и периодически достигала бы орбиты Юпитера. Она настолько велика, что мы можем даже составлять своего рода «карты» ее поверхности с помощью телескопных наблюдений.
Также звезда может пульсоровать: она меняет свой размер, то увеличиваясь, то уменьшаясь в диаметре. Диаметр Бетельгейзе при пульсациях варьируется от 500 до 800 диаметров нашего Солнца. В своей наименьшей фазе звезда, будь она в нашей системе, простиралась бы до орбиты Марса, а в максимальной — до орбиты Юпитера.
Из-за пульсаций Бетельгейзе также является переменной звездой — ее яркость также меняется. В период максимальной яркости она является восьмой по яркости звездой ночного неба и ярчайшей звездой созвездия Ориона. На минимуме же она становится 20-й по яркости (сразу после Денеба).
Расстояние до Бетельгейзе около 640 световых лет. Технически может быть так, что она уже взорвалась, но свет от ее взрыва пока не дошел до нас.
В октябре 2019 года звезда начала тускнеть, и к февралю 2020 года ее яркость беспрецедентно уменьшилась. Это было неожиданно даже для красного сверхгиганта (этот класс светил известен своим непостоянным блеском). К апрелю 2020 года яркость Бетельгейзе восстановилась до нормального уровня.
У специалистов было две версии случившегося. Во-первых, звезда могла выбросить временно затмившее ее облако пыли. Это часто случается с красными сверхгигантами, хотя обычно подобные «затмения» не столь масштабны. Во-вторых, поверхность небесного тела могла покрыться темными пятнами.
Группа астрономов во главе с Андреа Дюпри (Andrea Dupree) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Бетельгейзе в 2019-2020 годах.
Данные собрали с помощью «Хаббла», следившего за звездой в ультрафиолетом диапазоне, наземной обсерватории STELLA, которая получала информацию о движении внешних слоев звезды, космической обсерватории STEREO и наземных наблюдателей и обсерваторий (например, TrES), которые отслеживали изменения яркости Бетельгейзе.
Первая версия вскоре подтвердилась: над конвективными ячейками звезды обнаружили пылевые облака.
Ученые пришли к выводу, что в прошлом году из крупной конвективной ячейки на видимой поверхности гиганта произошел выброс плазмы, который был ускорен расширяющимися слоями звезды в ходе очередного цикла долговременных пульсаций. Расширяющийся плазменный пузырь прошел через горячую атмосферу звезды в более холодные внешние области, где плазма остыла, что привело к образованию частиц пыли, создавших пылевое облако, наблюдавшееся в южном полушарии Бетельгейзе.
С сентября по ноябрь 2019 года, как раз перед масштабным падением яркости, « Хаббл » фиксировал поток вещества, который рвался из атмосферы светила наружу со скоростью более 300 тыс. км/час. По расчетам авторов статьи, при этом Бетельгейзе ежедневно теряла вдвое больше массы, чем обычно истекает из нее в виде звездного ветра.
Данные, полученные в ультрафиолете, показали, что внешние слои атмосферы звезды вернулись к прежнему состоянию уже к февралю 2020 года, несмотря на то, что блеск звезды в видимом диапазоне тогда еще не вернулся к прежнему уровню.
На расстоянии миллионов километров от поверхности звезды этот материал достаточно охладился, чтобы из него образовалась пыль, затмившая Бетельгейзе.
Правда, остается вопрос, почему это облако не было обнаружено при наблюдениях на субмиллиметровых волнах. Исследователям еще предстоит на него ответить.
Ожидается, что следующий минимум яркости звезда пройдет в апреле 2021 года, наблюдения за ней будут вестись при помощи космических обсерваторий. Близость звезды позволяет в ходе долговременных наблюдений за ней в деталях изучить процессы потери массы сверхгигантом и его околозвездной среды.
Что происходит сейчас?
С конца апреля наблюдения Бетельгейзе прекратились. Солнце в своем годовом движении по небесной сфере подошло слишком близко к этой звезде, и теперь она находится не на ночном, а на дневном небе. Понятно, что наземные телескопы не могут изучать ее в это время. Однако астрономы нашли способ пронаблюдать светило и выяснить, что оно снова начало тускнеть.
Ученые использовали спутник STEREO-A, предназначенный для исследования солнечного ветра. Летом 2020 года его положение на орбите позволяло наблюдать Бетельгейзе (правда, для этого телескоп приходилось разворачивать на 180 градусов). Краткий отчет об этих наблюдениях опубликован в издании Astronomer’s Telegram.
В июне и июле STEREO-A выполнил в общей сложности пять измерений блеска звезды. Они показали, что яркость светила снова пошла на убыль.
Новое падение блеска Бетельгейзе стало неожиданностью. Обычно яркость этой звезды изменяется в 420-дневном цикле, и в августе-сентябре 2020 года она должна была достичь очередного максимума.
В данный момент ученые пристально следят за развитием ситуации. Бетельгейзе — ближайшая к Земле звезда, доживающая последние тысячелетия (а может быть, и годы) перед взрывом сверхновой. Изучая ее, человечество может узнать много нового о жизни и смерти светил, разгоняющих тьму Вселенной.
Отметим, что Бетельгейзе — не единственная из полуправильных переменных звезд, которая демонстрирует неоднородные изменения блеска. В прошлом году похожее поведение было выявлено у звезды V Гончих Псов, которые объяснялись асимметричной пылевой оболочкой.
Что, если бы Бетельгейзе взорвалась прямо сейчас?
Примерно в 950 раз больше нашего Солнца, Бетельгейзе является одной из самых больших звезд в нашей Вселенной. Но что за этим стоит?
Ну что бы было, если бы Бетельгейзе взорвалась прямо сейчас? Как это повлияет на Землю? И будет ли наша Вселенная такой же?
Этапы эволюции звезды
Но, прежде чем получить хорошие места для наблюдения грандиозного финала Бетельгейзе, какой урон может нанести взрывающаяся звезда Земле? Ну, думайте о звездах как об атомных электростанциях. Если они взорвутся, вы увидите катастрофу космического масштаба.
Здесь, на Земле, мы увидим очень яркий свет в небе. Он даже может быть виден днем и достаточно ярким, чтобы конкурировать с полной Луной ночью.
Не волнуйтесь, вам будет сложно это пропустить, так как ожидается, что это световое шоу будет продолжаться довольно долго. Это потому, что свет должен пройти 650 световых лет от своего места во Вселенной к нашему.
Событие будет захватывающим, но Бетельгейзе завершит прощальный тур.
Мы находимся примерно в 10 раз дальше, чем почувствовали последствия взрыва. Если бы мы были ближе… Ну это была бы другая история.
Если бы мы были слишком близко к Бетельгейзе, когда она взорвется, наша атмосфера и клетки были бы сожжены радиацией и гамма-волнами. Когда вы подвергаетесь воздействию высоких доз радиации, она может обжечь и повредить вашу кожу, вызвать генетические мутации и в конечном итоге может привести к летальному исходу.
К счастью, мы слишком далеко от Бетельгейзе, чтобы иметь какие-либо прямые, наблюдаемые или вредные последствия взрыва. Бетельгейзе собирается взорваться, но это, вероятно, займет еще 100 000 лет.
Когда это произойдет, астрономам придется переосмыслить структуру Ориона. Он не может оставить огромную дыру во Вселенной, но он оставит дыру в наших сердцах.
Взорвётся ли Бетельгейзе и чем это нам грозит?
В последнее время средства массовой информации часто обсуждают перспективу превращения в сверхновую одной из ярчайших звёзд неба — Бетельгейзе. Ходят слухи, что она взорвётся чуть ли не со дня на день и что это сильно повлияет на наш мир. Стоит ли верить подобным паническим заявлениям.
Что это за звезда?
Созвездие Орион в атласе Яна Гевелия 1690 года
«Бетельгейзе» в переводе с арабского означает «подмышка великана». Это имя носит альфа Ориона, хотя и уступает по яркости Ригелю — звезде бета в том же созвездии. Благодаря красноватому оттенку Бетельгейзе привлекла к себе внимание многих астрономов ещё в дотелескопную эпоху. О ней писал, к примеру, Клавдий Птолемей — позднеэллинский учёный, создавший геоцентрическую модель мира.
Интересно, что древнекитайские астрономы, наблюдавшие Бетельгейзе за три столетия до Птолемея, сообщали в своих трудах о жёлтом цвете звезды. Если верить их записям, то получается, что она совсем недавно (по меркам космоса, конечно) находилась в фазе жёлтого сверхгиганта — промежуточной между фазами голубого и красного сверхгиганта.
Созвездие Орион, снятое с помощью современного телескопа: красный сверхгигант Бетельгейзе вверху справа (фото: deepskycolors.com)
Английский астроном сэр Джон Гершель заметил, что в период с 1836 по 1840 год яркость Бетельгейзе сильно менялась. В октябре 1837 года и в ноябре 1839 года звезда даже «затмила» Ригель. Затем последовало десять лет относительного покоя, а в 1849 году Гершель зафиксировал начало ещё одного цикла изменений — в 1852 году яркость Бетельгейзе вновь достигла максимума. В результате наблюдений её отнесли к числу «полуправильных» переменных звёзд.
Более совершенные астрономические приборы помогли установить расстояние до Бетельгейзе и её размер. Оказалось, что она находится примерно в 700 световых годах от нас и по радиусу в тысячу раз превосходит Солнце: если бы звезда оказалась в нашей системе, её оболочка простиралась бы до орбиты Юпитера. Тем не менее из-за «переменности» звезды точно установить её физические характеристики пока не получается, учёные продолжают работать в этом направлении.
Бетельгейзе в масштабе Солнечной системы (фото: eso.org)
Почему она «мигает»?
Изображение Бетельгейзе в радиодиапазоне, полученное в 1998 году. Оно отражает размер фотосферы звезды (круг) и влияние конвекционных процессов на её атмосферу (images.nrao.edu)
С помощью современных методов наблюдения удалось выяснить, что на излучающем слое звёздной атмосферы (фотосферы) Бетельгейзе есть яркие пятна. Первые детализированные изображения подтвердили теорию Мартина Шварцшильда о существовании на поверхности красных сверхгигантов огромных конвективных зон, где из-за активного перемешивания вещества энергия переходит из внутренних слоёв во внешние.
Больше всего вопросов сегодня вызывает то, что в период с 1993 по 2009 год радиус Бетельгейзе уменьшился на 15% без снижения светимости. Это зафиксировали в результате множества параллельных наблюдений. Исчерпывающего объяснения происходящему нет. Учёные предполагают, что это кажущееся сжатие, обусловленное активными процессами во внешней оболочке звезды.
В июле 2009 года с помощью Очень большого телескопа (Very Large Telescope) астрономы получили снимки Бетельгейзе, на которых виден гигантский шлейф газа. «Хвост» простирался на 30 астрономических единиц — это расстояние от Солнца до Нептуна. Его наличие ещё раз доказывает, что изменения в облике Бетельгейзе могут быть связаны не только с процессами внутри звезды, но и с эволюцией газопылевых образований рядом с ней.
Изображение Бетельгейзе, полученное в 2009 году с помощью Очень большого телескопа. Здесь хорошо виден газовый «хвост» (eso.org)
Почему она всех волнует?
Бетельгейзе часто упоминается в фантастике. Например, она стала целью космических перелётов в романе Жерара Клейна «Звёздный гамбит» (1958) и Пьера Буля «Планета обезьян» (1963). Воображение фантастов подпитывает неизбежность взрыва красного сверхгиганта. В повестях Роберта Чейза «Транзит Бетельгейзе» (1990) и «Индевор» (2005) рассказывается о спасательной экспедиции к одной из планет системы Бетельгейзе, на которой остались колонисты, перед взрывом звезды. В романе Роберта Сойера «Вычисление Бога» (2001) угроза гибели обитаемых миров из-за превращения Бетельгейзе в сверхновую заставляет Творца явить чудо и тем самым подтвердить своё существование.
Постепенно ожидания фантастов перекочевали в паранаучную литературу, а оттуда — на страницы «жёлтой» прессы. Позже они стали основой катастрофических сценариев.
Изменение формы и яркости фотосферы Бетельгейзе за 2019 год, зарегистрированное Очень большим телескопом (eso.org)
Разговоры о близящемся взрыве возобновились два месяца назад. Связаны они с тем, что Бетельгейзе с октября прошлого года потускнела в два с половиной раза — до +1,61 звёздной величины (обычно её видимая звёздная величина колеблется около значения +0,5). В декабре журналисты начали писать о том, что наблюдаемый феномен может быть связан с превращением звезды в сверхновую, однако учёные более осторожны в прогнозах.
Они рассматривают три вероятных объяснения:
Так или иначе, Бетельгейзе опять привлекла к себе внимание, и теперь астрономы постоянно наблюдают за её светимостью. 22 февраля американские учёные сообщили, что яркость звезды стабилизировалась и потихоньку начинает расти: 20 февраля она поднялась до +1,556 звёздной величины. Конец света отменяется!
Кривая блеска Бетельгейзе в период с августа 2018 года по февраль 2020 года (aavso.org)
А если всё-таки взорвётся?
Так если всё-таки звезда взорвётся, насколько страшны будут последствия? Учёные давно подсчитали, что опасность для нас представляла бы сверхновая, находящаяся на расстоянии меньше 25 световых лет. Бетельгейзе расположена намного, намного дальше. Конечно, вспышка будет хорошо видна — на максимуме яркость Бетельгейзе станет сопоставима с лунной (т.е. —12 звёздной величины). Однако жизни на Земле это излучение не угрожает, просто на небе на какое-то время появится ещё одно красивое светило.
Вещество, которое выбросит сверхновая в окружающее пространство, доберётся до нас только через шесть миллионов лет, при этом оно будет чрезвычайно рассеянным, а слабенькую ударную волну погасит встречный солнечный ветер. От самой Бетельгейзе после взрыва останется компактная нейтронная звезда. Вероятно, это произойдёт в течение ближайших ста тысяч лет, но совершенно точно не завтра.
Звезда Бетельгейзе находится на завершении своего жизненного цикла. Человечество застанет зрелище космических масштабов.
По данным астрономов, самый яркий объект на ночном небе—Бетельгейзе, погибает.
Звезда имеет массу 15 ± 3 масс Солнца. А находится она на расстоянии 600-700 световых лет от Земли (примерно). Из-за её высокой светимости, она наблюдается не как точечный объект, а как обычное свечение. В связи с этим, точное расстояние (примерное известно) оценить не получается. Также, из-за этого сложно определить, на какой стадии жизненного цикла находиться звезда. Но известно, что жизнь её прекращается.
Точно известно, что её возраст составляет 10 млн. лет, а её радиус в полторы тысячи больше радиуса Солнца. Если бы поставили Бетельгейзе на место Солнца, то Марс и его орбита, были бы поглощены звездой.
Бетельгейзе израсходовала уже весь водород и выжигает последние его остатки. После этой стадии звезда может взорваться сверхновой и через год, и через несколько тысяч лет.
Хоть и масштаб взрыва будет огромный, он не принесёт Земле вреда. После взрыва, туманность будет видна несколько лет и мы никогда её не увидим без специальных приборов.
Не забывай подписываться на COSMOS, если ты здесь первый раз. А также ставь палец вверх, если тебе понравился материал.