Obor pred výbuchom

Betelgeuze, superobria červená hviezda v súhvezdí Orión, prežila medzi decembrom 2019 a marcom 2020 historické zoslabenie jasnosti. Pozorovania naprieč elektromagnetickým spektrom odhalili, že podstatná časť povrchového výronu hmoty z Betelgeuze sa pohybovala preč cez atmosféru hviezdy.

Ilustrácia NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI)

Betelgeuze, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 550 svetelných rokov od nás, je druhá najjasnejšia hviezda v súhvezdí Orión. Je známa tiež ako Alfa Orionis alebo HD 39801. Jej priemer 1 000-krát prevyšuje priemer nášho Slnka. Patrí tiež medzi najsvietivejšie známe hviezdy, keďže vyžaruje energiu 126 000-krát väčšiu než Slnko.

Blízka, no nie akútna supernova

Napriek tomu, že jej vek sa odhaduje len na 8 miliónov rokov, hviezda sa už blíži ku koncu svojho života a čoskoro bude odsúdená na explóziu supernovy. Jej hmotnosť je totiž približne 18 hmotností Slnka, preto jej vývoj prebieha veľmi rýchlo. Keď sa to stane, supernova bude veľmi dobre pozorovateľná zo Zeme, dokonca aj za denného svetla.
Betelgeuze opakovane mení svoju jasnosť, čo ako prvý zaznamenal asi v roku 1830 britský astronóm John Herschel. V ostatnom čase však došlo k neočakávanému poklesu jasnosti, pričom historické minimum jasnosti dosiahla hviezda 7. až 13. februára 2020. Betelgeuze pokračuje vo veľmi neobvyklej udalosti práve aj teraz, keď jej vnútro tak trocha pulzuje, objasňuje astronómka Andrea Dupreeová z Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics. Nové pozorovania poskytujú informáciu o tom, ako červené hviezdy strácajú v priebehu svojho života hmotu, keď sa v nich nukleárnou fúziou spotrebúva jadrové palivo predtým, než explodujú ako supernova. Množstvo vyvrhnutej hmoty významne ovplyvňuje ich osud.
Posledné správanie sa Betelgeuze však ešte nie je dôkazom, že hviezda je na pokraji výbuchu. Taká strata hmoty je pri podobných hviezdach pomerne bežná, hoci za éru pozorovaní Betelgeuze je rekordná. A. Dupreeová a jej spolupracovníci analyzovali nové spektroskopické aj obrazové dáta z Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu (HST) a z ďalších družíc a pozemských prístrojov.

Vývoj hviezdy v reálnom čase

Povrchová vrstva hviezdy Betelgeuze – marec 2020, foto ESO/M. Montargès et al.

Unikajúci materiál hviezdy sa postupne ochladzoval a vytvoril oblak prachu, ktorý ju dočas ne zatienil pri pohľade zo Zeme. Toto nebývalé vzplanutie prerušilo bežnú periódu oscilácie jasnosti v dĺžke 400 dní. Nikdy predtým sme nepozorovali taký mohutný výron hmoty, informuje A. Dupreeová. Je skvelé, že to môžeme pozorovať priamo a pomocou Hubblovho ďalekohľadu rozlíšiť detaily na povrchu hviezdy. Pozorujeme tu hviezdny vývoj v reálnom čase.
Povrchový výron hmoty pri Betelgeuze bol pravdepodobne spôsobený konvektívnym vzostupom plynov v oblasti s priemerom väčším než milión kilometrov a prebublávajúcim z oblasti hlboko vnútri hviezdy. To spôsobilo pulzácie a doslova vystrelenie chumáča fotosféry. Rozbitá oblasť fotosféry s hmotnosťou približne niekoľkokrát väčšou než hmotnosť Mesiaca uniká do kozmického priestoru, chladne a pritom vytvára oblak prachu, ktorý pri pozorovaní zo Zeme blokuje svetlo prichádzajúce z hviezdy. Preto došlo k poklesu jasnosti. Hviezda sa teraz zotavuje z tohto stavu. Pulzácia hviezdy s periódou 400 dní nie je teraz pozorovateľná, ale možno len dočasne. Konvektívne bunky vnútri hviezdy poháňajú periodickú pulzáciu, dodáva A. Dupreeová. Spektrograf TRES a spektrá získané pomocou HST naznačujú, že vonkajšie vrstvy hviezdy sa môžu dostať späť do normálu, ale povrch je stále v pohybe ako vrstva želatíny na zákusku, pretože fotosféra sa postupne adaptuje na pôvodný stav.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 11/2022. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.