- מאפיינים כלליים
- גיבוש ואבולוציה
- שלב הענק האדום
- מבנה והרכב
- האלמנטים שנמצאים בבטלגוזה
- הנחתה בטלוויזיונית
- הפניות
Betelgeuse הוא כוכב האלפא של קבוצת הכוכבים אוריון, ולכן הוא נקרא גם אלפא אוריוניס. זהו כוכב מהסוג האדום הגדול, כוכבי הנפח הגדולים ביותר, אך לאו דווקא המאסיביים ביותר.
למרות היותו כוכב האלפא של אוריון, בטלג'ה במבט ראשון אינה המבריקה ביותר בקונסטלציה, מכיוון שריגל -בתא אוריוניס- היא זו שהכי בולטת בה. עם זאת, בספקטרום האינפרא אדום וכמעט אדום, Betelgeuse הוא הבהיר ביותר, עובדה שקשורה ישירות לטמפרטורת פני השטח שלה.
איור 1. קונסטליישן אוריון וארבעה מכוכביו העיקריים, כולל בטלגוזה. מקור: Pixabay.
כוכב זה נצפה בוודאי מימי קדם על ידי בני האדם הראשונים, בגלל הזוהר הגדול שלו. לפי סדר הבהירות זהו בדרך כלל העשירי המואר ביותר בשמי הלילה וכאמור, השני בהירותו בקונסטלציה אוריון.
אסטרונומים סיניים במאה ה -1 תיארו את בטלגוזה ככוכב צהוב. אבל משקיפים אחרים כמו תלמי התייחסו לזה כתום או אדמדם. הרבה אחר כך, במהלך המאה ה -19, ג'ון הרשל ציין כי בהירותו משתנה.
מה שקורה הוא שכל הכוכבים מתפתחים, וזו הסיבה שצבעם משתנה עם הזמן, מכיוון שהוא מגרש גז ואבק מהשכבות השטחיות ביותר. זה גם משנה את הזוהר שלו.
מאפיינים כלליים
Betelgeuse היא הדוגמא האופיינית לכוכב-על אדום אדום, המאופיינים בכך שיש להם סוג ספקטרלי K או M וסגולי בהירות.
הם כוכבים בטמפרטורה נמוכה; במקרה של Betelgeuse, הוא מחושב שהוא בסביבות 3000 K. הטמפרטורה והצבע קשורים, למשל חתיכת ברזל חם היא אדומה חמה, אך אם הטמפרטורה עולה היא הופכת לבן.
למרות היותה בת 8 מיליון שנה בלבד, Betelgeuse התפתחה במהירות מהרצף העיקרי, מכיוון שהדלק הגרעיני שלה אזל ונפח למימדיו הנוכחיים.
לכוכבי ענק אלה יש גם אור בהיר משתנה. בשנים האחרונות פחתה בהירותו, מה שהדאיג את הקהילה המדעית, אם כי לאחרונה התאושש.
להלן המאפיינים העיקריים שלה:
- מרחק : בין 500 ל 780 שנות אור.
- מסה : בין 17 עד 25 מסות שמש.
- רדיוס : בין 890 ל- 960 רדידי שמש.
- בהירות : בין 90,000 ל 150,000 בהירות סולארית.
- מצב התפתחות : סופר אדום.
- גודל ניכר : +0.5 (גלוי) -3.0 (פס אינפרא אדום J) -4.05 (פס אינפרא אדום K).
- גיל : בין 8 ל -10 מיליון שנים.
- מהירות סיבוב: +21.0 קמ"ש
Betelgeuse שייכת למעמד הספקטרלי M, מה שאומר שהטמפרטורה של הפוטוספרה שלו נמוכה יחסית. זה מסווג כסוג M1-2 Ia-ab.
בתרשים של יורקס לסיווג הספקטרלי, סיומת Ia-ab פירושה שמדובר בסופר-גנטי של בהירות ביניים. הספקטרום הזוהר של Betelgeuse משמש כאסמכתא לסיווג של כוכבים אחרים.
קוטרו של בטלג'וס מוערך בין 860 ל 910 מיליון ק"מ והוא היה הכוכב הראשון שקוטרו נמדד על ידי אינטרפרומטריה. קוטר זה דומה לזה של מסלולו של צדק, אולם הוא אינו הגדול מבין ענקי העל האדומים.
למרות גודלו הגדול הוא מסיבי פי 10 עד 20 יותר מהשמש שלנו. אבל המסה שלו גדולה מספיק כדי שהאבולוציה הכוכבית שלו תהיה מהירה, מכיוון שחייו של כוכב הוא ההיפוך של ריבוע מהמסה שלו.
גיבוש ואבולוציה
Betelgeuse, כמו כל הכוכבים, התחיל כענן ענק של גז מימן, הליום ואבק קוסמי עם יסודות כימיים אחרים, שהתעבו סביב נקודה מרכזית והגדילו את צפיפות המסה שלו.
יש הוכחות לכך שזה המקרה ביצירת אשכולות כוכבים, הנמצאים בדרך כלל בתוך ערפיליות המורכבות מחומר בין-כוכבי קר.
איור 2. ערפילית IC396 עם מספר רב של כוכבים בשלב ההיווצרות. התמונה צולמה באינפרא אדום, מכיוון שהספקטרום הנראה נקלט על ידי הערפילית. מקור: נאס"א / שפיצר.
היווצרות כוכב, חייו ומותו, היא קרב נצחי בין:
- האטרקציה הכבידה, הנוטה לעבה את כל החומר בנקודה אחת ו
- האנרגיה הקינטית האינדיבידואלית של כל חלקיק, המפעילה יחד את הלחץ הדרוש כדי לברוח ולהתרחב מנקודת המשיכה.
כאשר הענן המקורי מתכווץ לכיוון המרכז, נוצר פרוטוסטאר שמתחיל לפלוט קרינה.
האטרקציה הכבידה גורמת לגרעינים האטומיים לרכוש אנרגיה קינטית, אך כאשר נעצרים במרכז הצפוף של הפרוטוסטאר הם פולטים קרינה אלקטרומגנטית ובכך מתחילים לזרוח.
כאשר מגיעים לנקודה בה גרעיני המימן ארוזים כל כך חזק ורוכשים מספיק אנרגיה קינטית כדי להתגבר על הדחייה האלקטרוסטטית, הכוח האטרקטיבי החזק מתחיל לפעול. ואז מתרחש איחוי הגרעינים.
באיחוי גרעיני של גרעיני מימן נוצרים גרעיני הליום ונויטרונים, עם כמויות אדירות של אנרגיה קינטית וקרינה אלקטרומגנטית. זה נובע מאובדן המסה בתגובה הגרעינית.
זהו המנגנון המונע את הדחיסה הכבדית של כוכב, באמצעות לחץ קינטי ולחץ קרינה. כל עוד הכוכב נמצא בשיווי משקל זה, נאמר שהוא נמצא ברצף הראשי.
שלב הענק האדום
התהליך שתואר לעיל אינו נמשך לנצח, לפחות עבור כוכבים מאסיביים מאוד, מכיוון שככל שהמימן מומר להליום, הדלק מתרוקן.
באופן זה הלחץ המונע את התמוטטות הכבידה יורד ולכן ליבת הכוכב נדחסת, באותו זמן שהשכבה החיצונית מתרחבת וחלק מהחלקיקים, האנרגטיים ביותר, בורחים לחלל ויוצרים ענן אבק המקיף את הכוכב.
כשזה קורה, הושגה מדינת הענק האדום וזה המקרה של בטלגוזה.
איור 3. איור 3. Betelgeuse, סופר-אדום אדום בגודל של 800 שמשות ל -130 פרסק בקבוצת הכוכבים אוריון, מציג את הדיסק הכוכב שלו. (מקור: HST).
באבולוציה מהממת, מסת הכוכב מגדירה את זמן החיים והמוות.
לסופר-ענק כמו בטלגוזה יש אורך חיים קצר, ועובר ברצף הראשי במהירות רבה, ואילו הגמדים האדומים פחות מאסיביים מאירים בצניעות במשך מיליוני שנים.
הערכה של Betelgeuse היא בת 10 מיליון שנים והיא נחשבת בשלבים האחרונים של המחזור האבולוציוני שלה. נהוג לחשוב שבעוד 100,000 שנה לערך, מחזור החיים שלה יסתיים בפיצוץ סופרנובה גדול.
מבנה והרכב
Betelgeuse יש ליבה צפופה המוקפת במעטפת ואווירה, שהיא פי 4.5 מקוטר מסלול כדור הארץ. אך בשנת 2011 התגלה כי הכוכב מוקף בערפילית עצומה של חומר שמקורו בעצמו.
הערפילית הסובבת את בטלגוזה משתרעת על פני 60 מיליארד ק"מ משטח הכוכב. זהו פי 400 מרדיוס מסלול כדור הארץ.
בשלבים האחרונים שלהם, הענקים האדומים גורשים חומר לחלל שמסביב, כמות עצומה בזמן קצר יחסית. ההערכה היא כי Betelgeuse משילה את המקבילה למסת השמש בתוך 10,000 שנה בלבד. זה רק רגע בזמן מהמם.
להלן תמונה של הכוכב וערפיליתו, המתקבלת באמצעות הטלסקופ VLT הממוקם בסרו פרנאל, אנטופגסטה, צ'ילה על ידי ESO (הארגון האירופי למחקר אסטרונומי בחצי הכדור הדרומי).
באיור, העיגול האדום המרכזי הוא הכוכב בטלגוזה, שקוטרו כפול וחצי ממסלול כדור הארץ. ואז הדיסק השחור מתאים לאזור בהיר מאוד שהיה מסווה כדי לאפשר לנו לראות את הערפילית המקיפה את הכוכב, שכאמור משתרע עד פי 400 מרדיוס מסלול כדור הארץ.
תמונה זו צולמה בטווח האינפרא אדום וצבעה כך שניתן יהיה לראות את האזורים השונים. כחול תואם את אורכי הגל הקצרים ביותר ואדום לארוך ביותר.
איור 4. המעגל האדום הקטן במרכזו הוא הכוכב בטלגוזה, העיגול השחור הוא מיסוך של אזור בהיר במיוחד. סביב המעגל השחור ניתן לראות את הערפילית המורכבת מהחומר שהופלט על ידי הכוכב. (מקור: ESO-VLT)
האלמנטים שנמצאים בבטלגוזה
כמו כל הכוכבים, בטלגוזה מורכבת בעיקר ממימן והליום. עם זאת, מכיוון שהוא כוכב בשלביו הסופיים, בתוכו מתחיל לסנתז אלמנטים כבדים אחרים מהטבלה המחזורית.
תצפיות על הערפילית המקיפה את בטלגוזה, המורכבת מחומר שנזרק על ידי הכוכב, מעידות על נוכחות של אבק סיליקה ואלומינה. חומר זה הוא המרכיב את מרבית כוכבי הלכת הסלעיים, כמו כדור הארץ.
זה אומר לנו שמיליוני כוכבים הדומים לבטלגוזה היו קיימים בעבר, ומספקים את החומר שהרכיב את כוכבי הלכת הסלעיים במערכת השמש שלנו, כולל כדור הארץ.
הנחתה בטלוויזיונית
בתקופה האחרונה Betelgeuse היא חדשות בעיתונות הבינלאומית, מכיוון שבתחילת אוקטובר 2019 האור שלה החל להתעמעם בצורה ניכרת, תוך חודשים ספורים בלבד.
לדוגמה, בינואר 2020 בהירותו פחתה בגורם של 2.5. עם זאת, עד 22 בפברואר 2020, היא הפסיקה להתעמעם והחלה להחזיר את בהירותה.
הכוונה לספקטרום הנראה לעין, אולם בספקטרום האינפרא אדום בהירותו נותרה יציבה למדי במהלך 50 השנים האחרונות, מה שמביא לאסטרונומים לחשוב שהוא אינו וריאציה קלה כמו זו המתרחשת ב- השלבים שהובילו לפיצוץ סופרנובה.
נהפוך הוא, מדובר בקליטה ופיזור של הרצועה הנראית של הספקטרום האלקטרומגנטי, בגלל ענן האבק שהכוכב עצמו גירש.
ענן האבק הזה שקוף לאינפרא אדום, אך לא לספקטרום הנראה לעין. ככל הנראה, ענן האבק הסמיך המקיף את הכוכב מתרחק ממנו במהירות, כך שכתפו של אוריון, הצייד המיתולוגי, ללא ספק תישאר בשמיים הרבה יותר זמן.
הפניות
- אסטרונו. Betelgeuse. התאושש מ: astronoo.com.
- Pasachoff, J. 2007. הקוסמוס: אסטרונומיה במילניום החדש. מהדורה שלישית. תומסון-ברוקס / קול.
- Seeds, M. 2011. יסודות האסטרונומיה. המהדורה השביעית. לימוד Cengage.
- חלון פתוח. קשר המוני-בהירות. התאושש מ: media4.obspm.fr
- ויקיפדיה. Betelgeuse. התאושש מ: es.wikipedia.com
- ויקיפדיה. אגודת הכוכבים של אוריון OB1. התאושש מ: es.wikipedia.com