Οι τελευταίες παρατηρήσεις της Betelgeuse δείχνουν ότι το αστέρι αρχίζει να φωτίζει αργά. Δεν υπάρχει σουπερνόβα σήμερα! Τίποτα για να δείτε, καλύτερη τύχη την επόμενη φορά.
Παρά τη δημοσιότητα, αυτή η συμπεριφορά είναι ακριβώς αυτό που περίμεναν οι αστρονόμοι. Η Betelgeuse είναι ένα πολύ διαφορετικό αστέρι από τον Ήλιο μας. Ενώ ο Ήλιος μας είναι ένα αστέρι κύριας ακολουθίας στην πρώτη του ζωή, το Betelgeuse είναι ένα κόκκινο γιγαντιαίο αστέρι στα πρόθυρα του θανάτου. Αλλά ο θάνατος ενός αστεριού δεν είναι μια απλή διαδικασία.
Τα αστέρια λάμπουν τόσο λαμπρά και για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω μιας λεπτής ισορροπίας βαρύτητας και πυρηνικής σύντηξης Η βαρύτητα θα ήθελε να καταρρεύσει ένα αστέρι κάτω από το βάρος του. Χωρίς πυρηνική σύντηξη, η βαρύτητα θα συνθλίψει ένα αστέρι σε έναν λευκό νάνο, ένα αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα. Όμως, η βαρύτητα της σύνθλιψης που δημιουργεί επιτρέπει στο υδρογόνο στον πυρήνα του αστεριού να συντήκεται στο ήλιο. Η διαδικασία είναι γνωστή ως αλυσίδα πρωτονίων-πρωτονίων (ή pp-αλυσίδα) και συνδυάζει τέσσερις πυρήνες υδρογόνου σε έναν πυρήνα ηλίου. Περίπου το 3% της αρχικής μάζας μετατρέπεται σε ενέργεια με τη μορφή ακτίνων γάμμα. Αυτή η ενέργεια θερμαίνει τον πυρήνα ακόμη περισσότερο, αφήνοντας τον να σπρώξει πίσω ενάντια στη βαρύτητα.
Για αστέρια μεγαλύτερα από τον Ήλιο, ξεκινά μια άλλη διαδικασία σύντηξης γνωστή ως κύκλος CNO. Το CNO σημαίνει Carbon-Nitrogen-Oxygen επειδή η διαδικασία συγχωνεύει το ήλιο σε αυτά τα τρία στοιχεία. Αυτή η διαδικασία είναι γιατί αυτά τα τρία στοιχεία είναι τα πιο άφθονα στο σύμπαν εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο.
Ενώ τόσο ο κύκλος pp-αλυσίδας όσο και ο κύκλος CNO μπορούν να συμβούν ταυτόχρονα μέσα σε ένα αστέρι, με την πάροδο του χρόνου ο κύκλος CNO αυξάνεται καθώς το υδρογόνο γίνεται πιο σπάνιο και το ήλιο πιο άφθονο. Δεδομένου ότι ο κύκλος CNO απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια με ταχύτερο ρυθμό από την αλυσίδα pp, αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία ενός αστεριού αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου. Βλέπουμε αυτή τη σταδιακή θέρμανση στον Ήλιο μας. Όταν ο κύκλος CNO κυριαρχεί σε ένα αστέρι, ο πυρήνας είναι τόσο ζεστός που τα εξωτερικά στρώματα ενός αστεριού διογκώνονται και διαστέλλονται.
Αυτή είναι η σκηνή που βρίσκεται τώρα η Betelgeuse. Για εκατομμύρια χρόνια, ήταν ένα αστέρι κύριας ακολουθίας περίπου 20 ηλιακών μαζών. Αλλά τώρα συγχωνεύει το ήλιο τόσο έντονα που έχει ανθίσει σε ένα κόκκινο υπερκείμενος. Η Betelgeuse εξαντλείται από καύσιμα, και στο τέλος, η βαρύτητα θα κερδίσει. Είναι μόνο θέμα χρόνου.
Αλλά αυτός ο χρόνος δεν είναι απαραίτητα σύντομα. Η Betelgeuse έχει αρκετό ήλιο για να παραμείνει στο κόκκινο υπερκείμενο στάδιο για περίπου 100.000 χρόνια. Ακόμα και αφού εξαντληθεί το ήλιο, θα είναι σε θέση να συντήξει τον άνθρακα σε βαρύτερα στοιχεία για περίπου μια χιλιετία. Μετά από αυτό τα πράγματα θα αλλάξουν αρκετά γρήγορα. Όταν εξαντλείται άνθρακας, θα προσπαθήσει να συντήξει βαρύτερα και βαρύτερα στοιχεία για περίπου ένα χρόνο. Τότε ο πυρήνας του θα καταρρεύσει, η Betelgeuse θα γίνει σουπερνόβα και τελικά θα πάρουμε την παράστασή μας.
Όπως μπορούμε να πούμε, η Betelgeuse εξακολουθεί να είναι βαθιά στην κόκκινη υπερκείμενη φάση της ζωής της. Παρόλο που έχει μειωθεί σημαντικά πρόσφατα, δεν είναι στα πρόθυρα της έκρηξης. Η σταδιακή μείωση και φωτεινότητα που βλέπουμε υποδηλώνει ότι δεν θα εκραγεί στη ζωή μας. Υποδηλώνει ότι ο πυρήνας της Betelgeuse παραμένει σταθερός.
Η μεταβαλλόμενη φωτεινότητα της Betelgeuse οφείλεται σε μια διαδικασία γνωστή ως convection. Τα ανώτερα στρώματα του αστεριού θερμαίνονται από τον πυρήνα και αυτό δημιουργεί μια ροή θερμότερων και ψυχρότερων περιοχών. Το υλικό στο εσωτερικό θερμαίνεται και ανεβαίνει στην επιφάνεια. Στη συνέχεια ψύχεται και βυθίζεται στο αστέρι και ο κύκλος συνεχίζεται. Η μεταφορά συμβαίνει στις εξωτερικές περιοχές των περισσότερων αστεριών, συμπεριλαμβανομένου του Ήλιου μας. Στην επιφάνεια του Ήλιου, αυτές οι περιοχές μεταφοράς είναι γνωστές ως κόκκοι και είναι συνήθως το μέγεθος του Τέξας. Αυτό ακούγεται μεγάλο, αλλά για τον Ήλιο που είναι μικρότερο από τις περισσότερες ηλιακές κηλίδες. Έτσι, παρόλο που ο Ήλιος έχει φωτεινές θερμές περιοχές και πιο χαμηλές περιοχές, είναι τόσο μικρές σε σύγκριση με την επιφάνεια του Ήλιου, δεν υπάρχει συνολική αλλαγή στην ηλιακή φωτεινότητα.
Αλλά το εξωτερικό στρώμα της Betelgeuse είναι πολύ λιγότερο πυκνό από αυτό του Ήλιου. Είναι ακόμη λιγότερο πυκνό από την ατμόσφαιρα της Γης. Είναι βασικά μια λεπτή σούπα με λαμπερό αέριο. Αυτό σημαίνει ότι οι περιοχές μεταφοράς στο Betelgeuse μπορεί να είναι τεράστιες. Μια μεμονωμένη περιοχή μπορεί να καλύψει ένα μεγάλο μέρος του αστεριού. Όταν μία από αυτές τις περιοχές ανεβαίνει στην κορυφή, η Betelgeuse γίνεται πιο φωτεινή και όταν κρυώνει το αστέρι μειώνεται. Η Betelgeuse αρχίζει να φωτίζει επειδή το ζεστό υλικό μεταφέρεται στην επιφάνειά του. Αυτό είναι φυσιολογικό για την Betelguese και είναι πιθανότατα ο τρόπος με τον οποίο θα είναι τα πράγματα για χιλιετίες.
Οπότε δεν υπάρχει έκρηξη σήμερα. Αλλά μια μέρα θα μπούμε. Αργά ή γρήγορα… Boom!
Αναφορά: Edward Guinan, et αϊ. «Η πτώση και η άνοδος στη φωτεινότητα της Betelgeuse»
