Betelgeza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Betelgeuse)
Skocz do: nawigacja, szukaj
Betelgeza
α Orionis
Zdjęcie Betelgezy (Digitized Sky Survey)
Zdjęcie Betelgezy (Digitized Sky Survey)
Dane obserwacyjne (J2000)
Gwiazdozbiór Orion
Rektascensja 05h 55m 10,305s[1]
Deklinacja +07° 24′ 25,43″[1]
Paralaksa (π) 0,00507 ± 0,00110[2]
Odległość 640 ± 180 ly
197 ± 55 pc
Wielkość obserwowana (pasmo V) 0,45[3]m
Rozmiar kątowy 0,045[2]
Ruch własny (RA) 24,95 ± 0,08[2] mas/rok
Ruch własny (DEC) 9,56 ± 0,15[2] mas/rok
Prędkość radialna 20,70 ± 0,40[2] km/s
Charakterystyka fizyczna
Rodzaj gwiazdy czerwony nadolbrzym
Typ widmowy M1-2 Ia-Iab[1]
Masa 18 M[2]
Promień 887 ± 203 R[4]
4,12 ± 0,94 au
Metaliczność [Fe/H] 0,09[3]
Wielkość absolutna −5,43[3]m
Jasność 105 000[5] L
Przyspieszenie grawitacyjne 0,5 cm/s²[2]
Wiek 8,0–8,5 mln lat[4]
Temperatura 3500 ± 200[4] K
Charakterystyka orbitalna
Odległość od Centrum Galaktyki 8119 pc[3]
Mimośród 0,0788[3]
Alternatywne oznaczenia
Oznaczenie Flamsteeda: 58 Ori
2MASS: J05551028+0724255
Bonner Durchmusterung: BD +07 1055
Fundamentalny katalog gwiazd: FK5 224
Boss General Catalogue: GC 7451
Katalog Henry’ego Drapera: HD 39801
Katalog Hipparcosa: HIP 27989
Katalog Jasnych Gwiazd: HR 2061
SAO Star Catalog: SAO 113271
Betelgeuse

Betelgeza (Betelgeuse, alfa Orionis) – czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Oriona, dziesiąta pod względem jasności gwiazda na nocnym niebie (+0,45m). Jest odległa od Słońca o około 640 lat świetlnych, ale ta odległość jest wyznaczona z dużą niepewnością.

Nazwa[edytuj]

Tradycyjna nazwa tej gwiazdy, Betelgeza (Betelgeuse), wywodzi się od arabskiego ‏يد الجوزاء‎ Yad al-Jauzā, „Ręka Centralnej”[5] (naszego Oriona), lub ‏إبط الجوزاء‎ Ibṭ al-Jauzā’, „pacha” tejże[6]. Nazwa ta występuje już w książce arabskiego astronoma Abda Al-Rahmana Al Sufiego opisującej gwiazdozbiory i gwiazdy stałe[6]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna w 2016 roku formalnie zatwierdziła użycie nazwy Betelgeuse dla określenia tej gwiazdy[7].

Charakterystyka obserwacyjna[edytuj]

Położenie Betelgezy w gwiazdozbiorze Oriona

Betelgeza to jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie, jak również jedna z najbardziej interesujących dla astronomów. Jest widoczna na „prawym ramieniu” postaci Oriona[5] i tworzy wierzchołek trójkąta zimowego, asteryzmu złożonego z jasnych gwiazd dobrze widocznych zimą z Polski[8]. Barwa gwiazdy jest wyraźnie czerwona, co z łatwością można zauważyć gołym okiem[9]. Pomimo że gwiazda ma oznaczenie Bayera „alfa”, nie jest najjaśniejszą gwiazdą gwiazdozbioru. Na pierwszym miejscu jest beta Orionis, Rigel. Należy przy tym zaznaczyć, że Betelgeza to gwiazda zmienna półregularna, której obserwowana wielkość gwiazdowa zmienia się od 0,3 do 1,1m z kilkoma nakładającymi się okresami zmian, trwającymi od pół roku do sześciu lat, a być może także dłuższymi[5].

Była to pierwsza gwiazda, której średnica kątowa została zmierzona[5]. W 1921 roku dokonali tego Francis Gladheim Pease i Albert Michelson[10]. Rozmiar okazał się jednak zależny od długości fali, w której dokonywany jest pomiar, gdyż gaz tworzący otoczkę i atmosferę gwiazdy ma różną grubość optyczną w zależności od zakresu promieniowania[10][5]. Ponadto okazało się, że w zakresie mikrofal w okresie 15 lat obserwowano systematyczne kurczenie się gwiazdy[10].

Pomiar odległości do tej gwiazdy nastręcza problemów, gdyż paralaksa wyznaczona przez sondę Hipparcos jest wyraźnie większa, niż obliczona na podstawie pomiarów emisji radiowych[5]. „Kompromisowe” rozwiązanie, łączące dane z obu rodzajów pomiarów i uwzględniające występujące w nich błędy, wskazuje na odległość równą około 200 parseków. Jednym z faktów utrudniających pomiar jest to, że rozmiar kątowy tarczy Betelgezy znacznie przewyższa jej paralaksę[2].

Betelgeza ma dziewięciu optycznych towarzyszy, oddalonych o 38–240 sekund kątowych; są to słabe gwiazdy o wielkościach gwiazdowych 11–14,5m[11]. Zasugerowano także istnienie dwóch bliskich towarzyszy, gwiazd, które miały być związane grawitacyjnie z Betelgezą[12][11], jednak nowe obserwacje przeczą ich istnieniu[13].

Właściwości fizyczne[edytuj]

Jasność i rozmiar[edytuj]

Położenie w gwiazdozbiorze, zdjęcie samej gwiazdy i obraz Betelgezy uzyskany dzięki VLT

Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem, należącym do typu widmowego M1-2. Jej rozmiar kątowy został zmierzony po raz pierwszy w 1921 roku, ale zależy on od długości fali i pulsacji gwiazdy, a dodatkowo niepewność wyznaczenia odległości utrudnia określenie rzeczywistej średnicy gwiazdy[10]. Oceny z 2016 roku wskazują, że ma ona promień 887 ± 203 razy większy od promienia Słońca[4], czyli około 3–5 au. Gdyby znajdowała się na miejscu Słońca, to wypełniałaby Układ Słoneczny do orbity Jowisza[5][14]. Jasność tej gwiazdy, przy założeniu odległości około 640 lat świetlnych, 105 tysięcy razy przewyższa jasność Słońca[5].

Zdjęcie gwiazdy wykonane w zakresie submilimetrowym przez sieć ALMA, nieregularności kształtu wynikają z nierównomiernego rozkładu temperatur

Zmiany jasności Betelgezy spowodowane są głównie zmianami średnicy i temperatury powierzchni gwiazdy. Temperatura widocznej powierzchni jest równa typowo około 3500 K, ale występują na niej jasne plamy prawdopodobnie będące gorętszą materią z wnętrza gwiazdy, wyniesioną w drodze konwekcji[4]. Na jeden obrót wokół własnej osi Betelgeza potrzebuje 17 lat.

Masa i ewolucja[edytuj]

Ocenia się, że gwiazda ta ma obecnie masę równą 15–20 mas Słońca[15]. Rozpoczęła życie jako błękitna, gorąca gwiazda typu widmowego O[5] około 8–8,5 miliona lat temu[4]. Początkowo miała masę ocenianą na 20+5−3 M, ale od czasu przekształcenia w czerwonego nadolbrzyma traci masę w dużym tempie ze względu na potężny wiatr gwiazdowy[4][14].

Astronomowie przewidują, że gwiazda ta, znajdująca się przy końcu swojej ewolucji, w stosunkowo niedalekiej przyszłości wybuchnie jako supernowa[14]. Ocenia się, że nastąpi to w czasie krótszym niż 100 tysięcy lat; będzie to najbliższa supernowa w historii, około 19 razy bliższa niż supernowa Keplera[4]. Osiągnie wówczas jasność, która może przekroczyć jasność Księżyca w pełni (będzie widoczna w dzień), jednak nie zagrozi życiu na Ziemi[4][9]. Pozostanie po niej gwiazda neutronowa o masie około 1,5 M[4].

Ruch i pochodzenie[edytuj]

Betelgeza to gwiazda uciekająca, która przemieszcza się przez ośrodek międzygwiazdowy z prędkością naddźwiękową, równocześnie emitując silny wiatr gwiazdowy, odpowiednik wiatru słonecznego. Obserwacje w wysokiej rozdzielczości wykonane przez teleskop satelitarny AKARI ujawniły falę uderzeniową wzbudzaną przez Betelgezę w materii międzygwiazdowej. Intensywny wiatr gwiazdowy, zjawisko charakterystyczne dla gwiazd w późnym stadium ewolucji, zderza się z otaczającym ośrodkiem tworząc łuki widoczne na zdjęciach w dalekiej podczerwieni. Rozmiar i kształt tych łuków pozwoliły na oszacowanie prędkości Betelgezy względem otaczającego ośrodka na około 30 km/s[16][15].

Kierunek ruchu Betelgezy wskazuje, że 2,5 miliona lat temu przeszła ona przez asocjację gwiazdową Ori OB1a, obszar formowania się gwiazd. Najprawdopodobniej wywodzi się ona z tego obszaru, którego wiek zgadza się z szacowanym wiekiem gwiazdy. Powstała jako składnik układu wielokrotnego o dużej masie, który został rozerwany przez oddziaływanie grawitacyjne innych gwiazd, w wyniku czego wyrzucona w przestrzeń Betelgeza opuściła asocjację[2].

Zobacz też[edytuj]

Przypisy[edytuj]

  1. a b c Betelgeza w bazie SIMBAD (ang.)
  2. a b c d e f g h i Harper, Graham M., Guinan, Edward F. A New VLA-Hipparcos Distance to Betelgeuse and its Implications. „The Astronomical Journal”. 135 (4), s. 1430–1440, April 2008. DOI: 10.1088/0004-6256/135/4/1430. Bibcode2008AJ....135.1430H (ang.). [dostęp 2017-07-05]. 
  3. a b c d e Anderson E., Francis C: HIP 27989 (ang.). W: Extended Hipparcos Compilation (XHIP) [on-line]. VizieR, 2012. [dostęp 2017-07-05].
  4. a b c d e f g h i j Michelle M. Dolan, Grant J. Mathews, Doan Duc Lam, Nguyen Quynh Lan i inni. Evolutionary Tracks for Betelgeuse. „The Astrophysical Journal”. 819, s. 7, 2016. DOI: 10.3847/0004-637X/819/1/7. Bibcode2016ApJ...819....7D (ang.). 
  5. a b c d e f g h i j Jim Kaler: BETELGEUSE (Alpha Orionis) (ang.). STARS, 2011-01-25. [dostęp 2017-05-04].
  6. a b Richard Hinckley Allen: Star Names Their Lore and Meaning. Nowy Jork: Dover Publications Inc., 1963, s. 310–312. ISBN 0486210790. (ang.)
  7. Naming Stars. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 2017-02-01. [dostęp 2017-07-05].
  8. Gabriel Pietrzkowski: Niebo w styczniu. Klub Astronomiczny Almukantarat, 2001-12-01. [dostęp 2017-06-28].
  9. a b Larry Sessions: Betelgeuse will explode someday. EarthSky, 2016-12-25. [dostęp 2017-07-05].
  10. a b c d Grzegorz Gajda: Betelgeza się kurczy. 2009-06-17. [dostęp 2017-07-05].
  11. a b Mason et al.: WDS J05552+0724A. W: The Washington Double Star Catalog [on-line]. VizieR, 2014.
  12. Karovska, M., Noyes, R. On the alpha Orionis triple system. „Astrophysical Journal”. 308, s. 675–685, 1986. DOI: 10.1086/164497. Bibcode1986ApJ...308..260K (ang.). 
  13. Kervella, P., T. Verhoelst, S.T. Ridgway, G. Perrin i inni. The Close Circumstellar Environment of Betelgeuse. Adaptive Optics Spectro-imaging in the Near-IR with VLT/NACO. „Astronomy and Astrophysics”. 504 (1), s. 115–125, wrzesień 2009. DOI: 10.1051/0004-6361/200912521. Bibcode2009A&A...504..115K (ang.). 
  14. a b c Sharpest views of Betelgeuse reveal how supergiant stars lose mass. Europejskie Obserwatorium Południowe, 2009-07-29. [dostęp 2017-07-05].
  15. a b S. Mohamed, J. Mackey, N. Langer. 3D simulations of Betelgeuse’s bow shock. „Astronomy & Astrophysics”. 541 (A1), 2012. DOI: 10.1051/0004-6361/201118002 (ang.). 
  16. Akari infrared space telescope: latest science highlights. 2008-11-19. [dostęp 2017-07-05].

Linki zewnętrzne[edytuj]