Betelgeuse

Betelguesisk illustrasjon. Kilde: Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Hva er betelgeuse?

Betelgeuse Det er alfa -stjernen i stjernebildet Orion, så det kalles også Alpha Orionis. Det er en stjerne av den røde supergivende typen, stjernene med større volum, men ikke nødvendigvis den mest massive.

Til tross for at han er alfa -stjernen i Orion, er Betelgeuse med det blotte øye ikke det lyseste av stjernebildet, siden Rigel -beta Orionis- er den som fremhever mest. I det nærliggende infrarøde og røde spekteret er imidlertid Betelgeuse den med størst lysstyrke, et faktum som er direkte relatert til overflatetemperaturen.

Denne stjernen ble helt sikkert observert siden eldgamle tider av de første menneskene, for sin store lysstyrke. I lysstyrke er det vanligvis den lyseste tiende på nattehimmelen, og som vi har sagt, den andre i lysstyrken i Orion -stjernebildet. 

Kinesiske astronomer i 1. århundre beskrev Betelgeuse som en gul stjerne. Men andre observatører som Ptolemy omtalte det som oransje eller rødlig. Mye senere, i løpet av det nittende århundre, observerte John Herschel at lysstyrken hans er varierende.

Det som skjer er at alle stjerner utvikler seg, så fargen deres endrer seg over tid, siden den utviser gass og støv fra de mest overfladiske lagene. Dette endrer også lysstyrken.

Betalgøse egenskaper

Betelgeuse størrelse sammenligning, Mu Cephei, Ky Cygni og V354 Cephei. Kilde: Flagauthor, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• Betelgeuse er det karakteristiske eksemplet på en rød supergivent stjerne, som er preget av å ha en spektralt type K eller M og type I lysstyrke.
• De er stjerner med lav temperatur; Når det gjelder betelgeuse, anslås det at det er rundt 3000 K. Temperaturen og fargen er relatert, for eksempel er et stykke varmt jern i live rød, men hvis temperaturen øker blir den hvit.
• Til tross for at han bare var 8 millioner år.
• Disse gigantiske stjernene har også en variabel lysstyrke. De siste årene har lysstyrken gått ned, noe som har bekymret seg for det vitenskapelige samfunnet, selv om det nylig har gjenopprettet det.

Under hovedegenskapene:

• Avstand: Mellom 500 til 780 lysår.
• Masse: Mellom 17 og 25 solmasser.
• Radio: Mellom 890 til 960 solradioer.
• Lysstyrke: Mellom 90.000 til 150.000 solens lysstyrke.
• Evolusjonstilstand: Rød supergivent.
• Tilsynelatende størrelse: +0,5 (synlig) -3.0 (Infrarød J -bånd) -4,05 (K Infrarødt bånd).
• Alder: Mellom 8 og 10 millioner år.
• Radial hastighet: +21,0 km/s.

Kan tjene deg: Mekaniske bølger: Kjennetegn, egenskaper, formler, typer

Betelgeuse tilhører spektralklasse M, noe som betyr at temperaturen på fotosfæren er relativt lav. Det er klassifisert som type M1-2 IA-AB.

I det Yerkes diagram av spektral klassifisering, betyr IA-AB-suffikset at det er en supergivent av mellomliggende lysstyrke. Beteteuses lysende spekter brukes som referanse for klassifisering av andre stjerner.

Beteteuse diameter beregnes mellom 860 til 910 millioner kilometer og var den første stjernen hvis diameter ble målt ved interferometri. Denne diameteren er sammenlignbar med Jupiters bane, men den er ikke de største røde supergigantene.

Til tross for sin store størrelse, er den bare mellom 10 og 20 ganger mer massiv enn solen vår. Men massen er stor nok til at den fantastiske evolusjonen skal være rask, siden en stjerne levetid går med det inverse av torget i massen.

Trening og evolusjon

Betelgeuse begynte, som alle stjerner, som en enorm sky av hydrogengass, helium og kosmisk støv med andre kjemiske elementer, som ble kondenserende rundt et sentralt punkt og økte massetettheten.

Det er bevis på at dette skjer i klyngene av stjerner i formasjonen, vanligvis lokalisert inne i tåker som er sammensatt av kald interstellar materie og lite tette.

IC396 Nebula med mange stjerner i formasjonsstadiet. Bildet er tatt i infrarødt, siden det synlige spekteret blir absorbert av tåken. Kilde: NASA/Spitzer.

Dannelsen av en stjerne, hans liv og hans død, er en evig kamp mellom:

• Gravitasjonsattraksjon, som har en tendens til å kondensere all materie på et punkt og
• Den individuelle kinetiske energien til hver partikkel, som sammen utøver det nødvendige presset for å rømme og utvide fra tiltrekningspunktet.

Ettersom sammentrekningen av den opprinnelige skyen er produsert mot sentrum, a Protoestrella som begynner å avgi stråling.

Gravitasjonsattraksjonen forårsaker atomkjerner tilegner seg kinetisk energi, men når du bremser i det tetteste sentrum av protoestrella, avgir du elektromagnetisk stråling og begynner dermed å skinne.

Når du når punktet der hydrogenkjerner er så komprimert og skaffer seg nok kinetisk energi til å overvinne elektrostatisk frastøtning, begynner kraften til sterk tiltrekning å handle. Da oppstår fusjonen av kjernene.

Kan tjene deg: normal vektor: beregning og eksempel

I den nukleære fusjonen av hydrogenkjerner dannes helium og nøytroner sentre, med enorme mengder kinetisk energi og elektromagnetisk stråling. Dette skyldes tapet av masse i kjernefysisk reaksjon.

Dette er mekanismen som motvirker gravitasjonskomprimering av en stjerne, gjennom kinetisk trykk og strålingstrykk. Mens stjernen er i denne balansen, sies det at den er i hovedsekvensen.

Den røde gigantiske scenen

Prosessen beskrevet ovenfor varer ikke evig, i det minste for veldig massive stjerner, siden når hydrogen blir helium, går drivstoffet ut.

På denne måten avtar trykket som motvirker gravitasjonskollapsen, og derfor er kjernen til stjernen kompakt. På samme.

Når dette skjer, er tilstanden til rød gigant nådd, og dette er tilfelle av betelgeuse. I den fantastiske evolusjonen definerer stjernenes masse liv og dødstid.

En supergivent som Betelgeuse har kort levetid, og går veldig raskt gjennom hovedsekvensen, mens de lille massive røde dvergene skinner beskjedent i millioner av år.

Beteteuse beregnes i en alder av 10 millioner år og anses å være allerede i sluttfasen av dens evolusjonssyklus. Det antas at i 100.000 år eller så er livssyklusen ender med en stor eksplosjon av supernova.

Struktur og komposisjon

Betelgeuse har en tett kjerne omgitt av en mantel og en atmosfære, som når en diameter på 4,5 ganger høyere enn den terrestriske bane. Men i 2011 ble det oppdaget at stjernen er omgitt av en enorm nebula av materiale fra seg selv.

Nebulaen som omgir Beteteuse strekker seg til 60 milliarder kilometer fra overflaten av stjernen, dette er 400 ganger jordens orbitalradius.

I de siste stadiene utvider røde giganter det omkringliggende rommet, en enorm mengde på relativt kort tid. Det anslås at betelgeuse avgir ekvivalent med solens mass på bare 10.000 år. Dette er bare et øyeblikk i stjernen tid.

Nedenfor er et bilde av stjernen og dens tåke, oppnådd med VLT -teleskopet som ligger på Paranal Hill, Antofagasta, Chile for ESO (European Organization for Astronomical Research på den sørlige halvkule).

Det kan tjene deg: Første lov om termodynamikk: Formler, ligninger, eksempler

I figuren er den sentrale røde sirkelen ordentlig betelgeuse -stjernen, med en diameter på fire og en halv ganger jordens bane. Da tilsvarer den svarte platen et veldig lyst område som ble maskert for å se tåken som omgir stjernen, som det er blitt sagt, strekker seg opp til 400 ganger jordens baneradius.

Dette bildet er tatt i det infrarøde og fargede området slik at de forskjellige regionene kan være synlige. Det blå tilsvarer de korteste bølgelengdene og den røde til lengste.

Den lille røde sirkelen i sentrum er Betelgeuse -stjernen, den svarte sirkelen er maskeringen av et presset lyst område. Rundt den svarte sirkelen kan tåken består av materialet som er utvist av stjernen, sees. (Kilde: ESO-VLT)

Elementene som er til stede i betelgeuse

Som hver stjerne er betelgeuse hovedsakelig sammensatt av hydrogen og helium. Siden det er en stjerne i de endelige fasene, begynner den imidlertid å syntetisere andre tyngre elementer i det periodiske tabellen.

Observasjonene av tåken som omgir betelgeuse, dannet av materialet som stjernen kaster, indikerer tilstedeværelsen av silika og aluminiumoksydstøv. Dette materialet er det som danner de fleste steinete planeter, for eksempel jorden.

Dette indikerer at det tidligere var millioner av stjerner som ligner på Betelgeuse, som ga materialet som dannet de steinete planetene i solsystemet vårt, inkludert jorden.

Betelgeuse demping

Bilde av nebulositeten rundt Betelgeuse. Kilde: betelgeuse_vlt.JPG: ESO/VLTNEBULA_AROUND_BELGEUS.JPG: ESO/P. Kervelladerivativt arbeid: Henrykus, CC By-SA 3.0, via Wikimedia Commons

I nyere tid er Betelgeuse nyheter i den internasjonale pressen, siden lyset i begynnelsen av oktober 2019 begynte å bli dempet, på bare noen få måneder.

For eksempel, i januar 2020, falt lysstyrken i en 2,5 -faktor. For 22. februar 2020 stoppet han imidlertid sin demping og begynte å gjenopprette lysstyrken.

Som refererer til det synlige spekteret, men i det infrarøde spekteret er det lyse stadiene før en eksplosjon av supernova. 

Tvert imot handler det om absorpsjon og spredning av det synlige båndet til det elektromagnetiske spekteret, på grunn av støvskyen som stjernen i seg selv har utvist.

Denne støvskyen er gjennomsiktig for infrarødt, men ikke for det synlige spekteret. Tilsynelatende beveger den tykke støvskyen seg som omgir stjernen raskt bort fra den, så Orions skulder, den mytologiske jegeren, vil helt sikkert forbli på himmelen i lang tid mer.