Betelgeuse aniden parlıyor Süpernova patlamasını çıplak gözle görecek miyiz?
Betelgeuse, Orion takımyıldızındaki kırmızı süperdev yıldız ve kış gecesi gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir. Son iki gün içinde Betelgeuse ile ilgili garip bir şey oldu, parlaklığı tahmin edilemez hale geldi, bu ne anlama geliyor?
baş
makale
4 Temmuz 1054'te, sabahın erken saatlerinde, çok göz kamaştırıcı bir "konuk yıldız" birdenbire gökyüzünde belirdi. Konuk yıldız çok göz alıcı. "Song Hui Yao" gibi eski kitapların kayıtlarına göre, ilk 20 gün boyunca sadece gündüzleri görünmüyordu (mevcut çıkarımlara göre, görünen parlaklık -7 ila -4,5 vb. Olabilir) , Gece daha da göz kamaştırıcı. Bundan sonra parlaklık azalmasına rağmen, yaklaşık iki yıl sürdü.
Antik Çin'de, konuk bir yıldız bir kuyruklu yıldız veya süpernova patlamasına işaret edebilir. İlki genellikle uğursuz bir anlama sahipti, bu nedenle bu konuk yıldızın ortaya çıkması çok fazla paniğe neden olmuş olmalı. Bugün, astronominin gelişmesi bize birçok eski astronomik kayıt hakkında daha makul ve bilimsel bir anlayış kazandırdı. Yaklaşık son 100 yılda, gökbilimciler bu alanı büyük ölçekli astronomik gözlem ekipmanı aracılığıyla yeniden gözlemlediler ve 1000 yıldan daha uzun bir süre önce konuk yıldızın aslında bir süpernova patlaması olduğunu doğruladılar. Merkezinde bir pulsar üretilmiş ve dışarıda çok güzel bir bulutsu oluşmuş, yengeci andırdığı için "Yengeç Bulutsusu" adını almıştır.
Şekil 1: Farklı dalga bantlarında Yengeç Bulutsusu (soldan sağa, yukarıdan aşağıya: x-ışını, ultraviyole, görünür ışık (siyah ve beyaz), görünür ışık (renkli), yakın kızılötesi, orta kızılötesi, uzak kızılötesi, radyo) : NASA
O zamandan beri, çıplak gözle görülebilen birkaç süpernova kaydedildi. Samanyolu'nda çıplak gözle görülebilen en son süpernova, teleskopun icadından dört yıl önce, 1605'te patlak veren Kepler süpernovasıydı. Tarihsel kayıtlarda çıplak gözle görülebilen yalnızca 8 süpernova vardır ve bu sayı çok nadirdir. Bununla birlikte, güçlü astronomik teleskopların ve bilgisayarların yardımıyla, artık evrende çok uzakta ve sönük olan süpernova patlamalarını kolayca bulabiliriz. Ancak 1054 gibi parlak bir süpernova patlaması bir daha asla gerçekleşmedi.
Bununla birlikte, birçok kişi Betelgeuse'un (English Betelgeuse) muhtemelen bir sonraki olduğunu ve yakında patlayacağını düşünüyor.
Betelgeuse, Orion takımyıldızında bulunan kırmızı bir süperdevdir.Kış gecesi gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biridir (gece gökyüzündeki en parlak yıldız genellikle 11. sıradadır) ve çıplak gözle görmek kolaydır. O ve Sirius, Canis Major ve Procyon, Canis Minor üç bir Ünlü kış üçgenini oluşturdu. Betelgeuse'un kütlesi güneşin yaklaşık 12 katıdır.Güneş konumuna yerleştirilirse, dış kenarı Mars yörüngesinin ötesine uzanacak ve hatta Jüpiter'in yakınına ulaşacaktır. Güneşten ağırdır, dolayısıyla bir yandan daha fazla yakıtı vardır ve güneşten daha parlaktır, diğer yandan çok hızlı yakıt tükettiği için ömrü kısadır. Güneşin ömrü yaklaşık 10 milyar yıldır ve şu anda yarı yolda. Betelgeuse'un ömrü yaklaşık 10 milyon yıldır ve gözlemler, yaşamın sonuna gelmiş olabileceğini gösteriyor.
Şekil 2: Betelgeuse boyutunun ve güneş sisteminin boyutunun karşılaştırılması Telif hakkı: ALMA
Ekim 2019'dan bu yana Betelgeuse'un parlaklığı çok tuhaf bir şekilde değişti. Gökbilimciler önce parlaklığının keskin bir şekilde azalmaya devam ettiğini, neredeyse bir asırdaki en zayıf ana ulaştığını gözlemlediler (görünen parlaklık 0,5'ten 1,5'e düştü, ilk 20'den en parlak günü yaptı) ve sonra aniden son günlerde Parlatma (ölçüm hatası dikkate alındığında, parlamanın daha fazla doğrulanması gerekir), bu da herkesin tahmin etmesine neden olur: Betelgeuse'un patlayacağı an mı olacak? Bazı insanlar bu yıldızın bir süpernovada patlamak üzere olduğunu tahmin ediyor ve hatta bazıları yıldızın gerçekten patladığını söylüyor, çünkü çok uzakta ve ışığın dünyaya ulaşması yüzlerce yıl sürüyor, bu yüzden onu henüz görmedik. Bu iddialar, küresel astronomi meraklılarının ve genel halkın zirvesini uyandırdı. Dikkat .
Yıldızların daha parlak ve daha karanlık hale gelmesinin nedenleri konusunda hala farklı tartışmalar var. Muhtemel bir neden, Betelgeuse içindeki maddenin ısıtıldığında konveksiyon oluşturması ve yıldızın yüzeyinde sıcak noktalara neden olmasıdır. Yıldızın yüzeyinde nispeten soğuk ve koyu alanlar bırakarak, bazı sıcak noktalar uzaya fırlayacak ve yıldızın kararmış gibi görünmesine neden olacaktır. Bununla birlikte, kırmızı süperdev yıldız Betelgeuse için, kendi içinde yarı periyodik bir parlaklık değişikliği vardır, bu nedenle bazı gökbilimciler son zamanlarda gözlemlenen parlaklık değişikliklerinin yıldızın içindeki doğal periyodik değişikliklerden kaynaklandığına inanırlar. Parlaklık azaldığında Betelgeuse'nin tekrar daha parlak hale geleceği tahmin edildi, bu nedenle bu sefer parlaklık değişikliğinin süpernova patlamasıyla hiçbir ilgisi olmayabilir.
Aslında, Betelgeuse'nin parlaklık değişimlerine ek olarak, gökbilimciler diğer birçok yıldızın parlaklık değişimlerini de gözlemlemişlerdir. En ünlüsü, Eta Carinae sisteminin parlaklık değişimidir. Dünyadan yaklaşık 7.500 ışıkyılı uzaklıkta bir ikili yıldız sistemidir ve bir başlangıç kütlesi içerir. 150 250 güneş kütlesine sahip (Parlak mavi değişken) yüksek parlaklığa sahip mavi bir değişken yıldız ve etrafına güneşin 30 katını fırlatmıştır.
Şekil 3: Hubble Teleskobu tarafından gözlemlenen Seamount II Telif Hakkı: NASA / HST
Diğeri ise güneşin 30 katı kütleye sahip bir Wolf-Rayet yıldızıdır. İlk başta 4. büyüklükte bir yıldız sistemiydi, 183 7 yılda, bu sistem birdenbire daha parlak hale geldi, hatta Rigel'i geride bıraktı ve içindeki mavi değişken yıldız, sözde "Büyük Patlama" dönemini başlattı. 184 3 yılda 11-14 Mart tarihleri arasında bu yıldız Sirius'tan sonra tüm gökyüzünde en parlak ikinci yıldız oldu ve sonra 185 O kadar karanlıktı ki 6 yıldır çıplak gözle görülemiyordu. Ondan sonra onlar 189 2 yıl ve 1940'ta yıldızı çıplak gözle görülebilen iki küçük patlama oldu. Yüksek parlaklığa sahip mavi değişken yıldızların 1000 yıl içinde patlayıp süpernova üreteceği tahmin ediliyor. Bu yıldızın kütlesi son derece büyük olduğundan ve bir ikili yıldız sisteminde olduğundan, son parlaklığı birçok faktör etkileyecektir. Mevcut teorilere göre, süper parlak süpernova üretmek veya normalden daha koyu süpernova üretmek mümkündür.
Şekil 4: Süpernova patlamasının şematik animasyonu Kaynak: İnternet
Betelgeuse söz konusu olduğunda, mevcut araştırmalara göre kesin olan şey, Betelgeuse'un yakında bir süpernova haline geleceği yönünde. Ancak astronomik terimlerle "yakında", bugünden 100.000 yıl sonrasına kadar herhangi bir zaman anlamına gelebilir. Modern bilimsel teorilerin bu kadar doğru olduğunu merak ediyor olabilirsiniz, gökbilimciler neden yıldız patlamasının zamanını hala doğru bir şekilde tahmin edemiyor? Bunun nedeni, yıldızların iç yapısının çok karmaşık olması ve pek çok belirsizliğin olmasıdır. Aslında, devasa bir yıldızın ömrünün sonunda nasıl bir süpernovaya dönüştüğü, astronomları uzun süredir şaşırtan bir sorundur. Son yıllarda önemli ilerleme kaydedilmiş olmasına rağmen, hala doğru bir şekilde cevaplanamayan çok sayıda soru var. Bazı gökbilimcilerin dediği gibi, Betelgeuse ne zaman bir süpernovaya dönüşecek ve bu da doğru bir şekilde tahmin edebilecek.
Betelgeuse gibi devasa bir yıldızın yakıtı bittiğinde, çekirdeğini parlatan nükleer reaksiyon durur. Yerçekimine direnmek için yeterli radyasyona sahip olmayacak, bu da çekirdeğin çökmesine ve yoğun bir nötron yıldızı oluşturmasına neden olacak. Şu anda, dış gazın çökmesi sırasında oluşan şok dalgası tüm yıldızı yok edecek ve çok göz kamaştırıcı bir süpernova haline gelecektir. Bu yıldızın patladığında ürettiği mutlak parlaklık, Samanyolu'ndaki diğer tüm yıldızların ürettiği parlaklığın toplamından daha büyük olacaktır.
Betelgeuse gerçekten patlarsa, genel halk ne görür? Gözlerinizi ziyafet çekecek kadar son derece muhteşem olacak. Parlaklığı o yıl 1054 süpernovayı bile aşacak (karşılaştırmalı olarak Betelgeuse bizden 700 ışıkyılı uzaklıkta, Yengeç Bulutsusu 6500 ışıkyılı uzaklıkta) Birkaç hafta boyunca sadece gündüz değil, gece de görülebilir. Dolunaydan bile daha parlak olacak (dolunayın ortalama büyüklüğü -12.74'tür ve bu süpernovanın büyüklüğü -12.4'e ulaşabilir).
Ancak çok fazla endişelenmenize gerek yok, Betelgeuse'de bir süpernova meydana gelse bile dünyaya zarar vermez. Gökbilimcilerin tahminine göre, Betelgeuse patlaması, kütlesi güçlü gama radyasyonu (gama ışını patlamaları gibi) oluşturmaya yetecek kadar büyük olmadığı için dünyanın atmosferine zarar vermeyecektir. Betelgeuse, dünyadan 700 ışıkyılı uzaklıkta, kozmik ölçekte çok uzakta olmasa da, dünyanın hiçbir zarar vermesine yetecek kadar uzaktadır.
Daha da önemlisi, astronomik araştırma ölçeği perspektifinden bakıldığında Betelgeuse bize çok yakın, bu da tıpkı önceki gibi gökbilimcilere mükemmel bilimsel araştırma fırsatları sağlayacak. 198 7A süpernovası aynıdır. 198 23 Şubat 2007'de, Dünya'dan yaklaşık 160.000 ışıkyılı uzaklıkta bir yıldız, Büyük Macellan Bulutu'nda bir süpernova patlaması yaşadı. 198 7A süpernova aynı zamanda teleskopun icadından bu yana dünyaya en yakın süpernova patlamasıdır (bu süpernovanın maksimum görünür parlaklığı 3. büyüklüktür).
Şekil 5: Farklı dalga bantları (görünür ışık, X-ışını ve radyo) 198 7A'nın zaman evrim şeması kalır Telif hakkı: NASA
Süpernova patlamaları yalnızca tanıdık elektromanyetik dalgalar (görünür ışık, röntgen vb. Dahil) değil, aynı zamanda çok sayıda yüksek enerjili nötrino da üretecektir. O zamanlar, süpernova patlamasını dünya çapında toplam üç nötrino dedektörü izledi: Japonya'daki Süper Kamioka dedektörü, eski Sovyetler Birliği'ndeki Buck Üç Nötrino Gözlemevi ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Irvine-Michigan-Brookhaven Neutrino Dedektörü. Cihaz. Bu nötrino patlaması sadece 13 saniye sürdü ve 3 saat sonra 198 Süpernova 7A tarafından yayılan görünür ışık dünyaya ulaştı ve yerdeki bir astronomik teleskopla gözlemlendi.
Nötrinoların tespiti, gökbilimcilerin süpernova çöküş modelini doğrulamasına yardımcı oldu.Bu, insanların nötrino sinyallerini güneş dışında net bir şekilde tespit ettiği ilk kez. Nötrinoların bu sefer doğrudan tespiti, aynı zamanda, çoklu haberci astronomik tespit perdesini açan yeni bir disiplin-nötrino astronomisi dalı yarattı. Japon ve Amerikan nötrino dedektörlerinin liderleri de 2002 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı.
14 Eylül 2015'te, Amerika Birleşik Devletleri'nin lazer interferometrik yerçekimi dalgası algılama ekipmanı, nihayet, yüzlerce yıldır yerçekimi dalgası çağının resmi açılışını bekleyen çift kara deliklerin birleşmesinin yerçekimi dalgalarını doğrudan tespit etti. 17 Ağustos 2017'de, nötron yıldızlarının birleşme olayı LIGO ve VIRGO tarafından tespit edildi.Bu birleşme olayı sadece yerçekimi dalgaları oluşturmakla kalmadı, aynı zamanda güçlü elektromanyetik sinyaller de üretti, bu nedenle yüzlerce bilimsel araştırmayı da çekti. Kurumsal bilim adamları, tam bantlı gözlemler için dünya çapında 70'den fazla yer ve uzay teleskopu kullanıyor.
Bu çalışmalar, Qianxinxing gibi daha önce uzun süredir tahmin edilen yeni fenomenleri doğrudan gözlemlememize izin vermekle kalmıyor, aynı zamanda bazı çözülmemiş teorileri de doğruluyor. Tabii ki nötrino dedektörü de gözlemledi, ancak ne yazık ki herhangi bir sinyal tespit edemedi. Bu gözlemde, birden fazla farklı algılama cihazının kombinasyonu, bilim insanlarını, ikili nötron yıldızlarının evriminin birleşme öncesinden birleşme sonrasına kadar olan tüm evrim sürecini ilk kez öğrendikleri için çok heyecanlandırdı ve çoklu habercilerin güçlü gücünü gördüler. Haberci astronomik keşiflerinde patlama.
Şekil 6: Çift nötron yıldızı birleşmesinin sanatsal görüntüsü Telif hakkı: Carnegie Institute for Science
Kütleçekim dalgaları üreten birçok fiziksel mekanizma arasında, sadece kara delik birleşmeleri veya ikili nötron yıldızı birleşmeleri değil, süpernova patlamaları da bunlardan biridir. Ancak teorik hesaplamalara göre süpernova patlamalarının ürettiği yerçekimi dalgaları görece zayıftır ve şimdiye kadar hiç gözlemlenmemiştir. Betelgeuse, dünyadan sadece 700 ışıkyılı uzaklıkta. Yerçekimi dalgası araştırması yapan fizikçiler, süpernova araştırması yapan astronomlar veya nötrino araştırmalarıyla uğraşan yüksek enerjili fizikçiler için, patlaması bir Bu yıldızın ölümünü yakın mesafeden kapsamlı bir şekilde izlemek için çoklu haberci gözlem yöntemlerini kullanmak ömür boyu bir kez elde edilebilecek bir fırsattır.
Bir dahaki sefere gökbilimciler devam ediyor Dikkat Bu sıradışı yıldız. Betelgeuse patladığında, Orion'un omzundaki mücevher birkaç yıl içinde yok olacak ve yerini güzel bir bulutsu alacak ve gökyüzüne yeni bir muhteşem manzara ekleyecek. Belki de avcının avlandıktan sonra omuzlarında taşıdığı ve milyonlarca yıldır insanlığa eşlik etmeye devam ettiği avdır. Her halükarda, ömrümüzü dört gözle bekleyelim ve bu muhteşem havai fişeklerin evrende çiçek açmasına tanık olalım.
kaynak: Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi
