Звезды

Звезда Бетельгейзе: красный гигант на пороге катастрофы

Представьте себе звезду настолько огромную, что если бы она оказалась в центре Солнечной системы, ее внешние слои достигали бы орбиты Юпитера, поглотив Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Это не сценарий фантастического фильма, а реальный астрономический объект — звезда Бетельгейзе. Рассказываем о ней все самое важное.
Автор Наука Mail
Главное
Что это такое
Характеристики
Созвездие
Расстояние от Земли
Интересные факты
Главное
Что это такое
Характеристики
Созвездие
Расстояние от Земли
Интересные факты
Еще
Звезда Бетельгейзе в ночном небе
Бетельгейзе легко узнать в ночном небе по красно-оранжевому сияниюИсточник: Wikipedia

Бетельгейзе веками служила небесным маяком путешественникам на море и на суше. Сегодня ее тщательно изучают астрономы: близкое расположение к Солнечной системе позволяет рассмотреть звезду. В этой статье мы собрали интересные факты о свойствах Бетельгейзе и судьбе, которая ее ждет.

Главное о звезде Бетельгейзе

Бетельгейзе — оранжево-красный гигант, который хорошо видно с Земли невооруженным глазом. Вот самые главные факты о нем.

  1. Бетельгейзе находится в созвездии Ориона. Ее можно найти на левом «плече» небесного охотника, выше Пояса Ориона ― трех расположенных в одной линии звезд.
  2. Этот красный сверхгигант тяжелее Солнца почти в 20 раз и объемнее почти в 1000 раз.
  3. Яркость Бетельгейзе меняется, потому что атмосфера звезды пульсирует.
  4. Бетельгейзе ― старая звезда. Она почти прожила свою жизнь, и через тысячи лет (совсем скоро по звездным меркам) ее существование завершится взрывом сверхновой.
  5. Этот оранжевый гигант известен с древности. Его яркость помогала путешественникам еще в античные времена ориентироваться в пространстве.
  6. В Северном полушарии Бетельгейзе лучше всего видно с октября по март.

Что собой представляет звезда Бетельгейзе

Бетельгейзе невозможно не заметить на ночном небе. Это яркая оранжево-красная звезда, левое «плечо» знаменитого созвездия Ориона. Несмотря на то, что она обозначена как «альфа» Ориона, она считается второй по яркости в созвездии после Ригеля. Ее название имеет арабские корни и, по разным версиям, переводится как «рука близнецов» или «подмышка великана».

Этот небесный объект — красный сверхгигант. Его масса примерно в 15−20 раз превышает массу Солнца, а размер — в 700−1000 раз. Из-за своих колоссальных размеров Бетельгейзе стала одной из первых звезд, для которых астрономам удалось измерить угловой диаметр и даже получить изображения поверхности.

По астрономическим меркам, Бетельгейзе — звезда преклонного возраста. Она родилась всего около 8−10 миллионов лет назад (для сравнения, возраст Солнца — 4,6 миллиарда лет), но из-за огромной массы очень быстро прожила жизнь.

Ее ядро сжалось и разогрелось, а внешние оболочки, наоборот, колоссально расширились и остыли. Именно поэтому поверхность имеет относительно низкую температуру (около 3500 °C) и характерный красный цвет. В недрах Бетельгейзе уже идут процессы синтеза углерода, кислорода, неона и кремния, в конечном итоге начнется образование железа.

Изображение ярко-оранжевой звезды Бетельгейзе
Бетельгейзе приближается к финалу своего существованияИсточник: Wikipedia

Бетельгейзе — переменная звезда. Яркость непостоянна и меняется в течение нескольких периодов, главный из которых длится около 420 земных дней. Это связано с пульсациями гигантской атмосферы звезды — она то сжимается, то расширяется.

В конце 2019 — начале 2020 года Бетельгейзе продемонстрировала рекордное падение яркости, известное как «Великое затемнение». Наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл» и других обсерваторий показали, что причинами послужили два фактора. Во-первых, звезда выбросила гигантское облако раскаленного вещества, которое, остывая, превратилось в космическую пыль и заслонило часть света. Во-вторых, в это же время произошел один из минимумов ее регулярной пульсации. Это событие позволило ученым детальнее изучить процессы, происходящие на поверхности умирающего сверхгиганта.

В ближайшем будущем ― это может случиться через 10 тысяч или через 100 тысяч лет ― Бетельгейзе завершит жизнь вспышкой сверхновой. Когда в ее ядре накопится железо, термоядерные реакции прекратятся. Без внутреннего давления, противодействующего гравитации, ядро катастрофически сколлапсирует, а затем мощнейшим взрывом выбросит внешние оболочки звезды в окружающее пространство.

Несколько недель Бетельгейзе станет сиять на небе ярче полной Луны, ее будет видно даже днем. После взрыва останется либо сверхплотная нейтронная звезда, либо черная дыра, а на ее месте раскинется красивая туманность из разлетающегося вещества, которое когда-нибудь станет строительным материалом для новых звезд и планет.

К счастью, Бетельгейзе находится на безопасном расстоянии от нас — примерно в 550−700 световых годах. Этого достаточно, чтобы излучение от взрыва не оказало вредного воздействия на Землю.

Основные характеристики звезды Бетельгейзе

Для удобства мы собрали основные характеристики Бетельгейзе в таблицу.

ХарактеристикаЗначение и описаниеПочему это интересно
Название и расположениеБетельгейзе находится в созвездии ОрионаОдно из самых узнаваемых созвездий на ночном небе. Яркая оранжево-красная точка, которую легко найти
Тип звездыКрасный сверхгигантЭто не просто гигант, а сверхгигант — финальная стадия жизни массивной звезды перед взрывом
Расстояние до ЗемлиОколо 550–700 световых летРасстояние точно измерить сложно, но оно безопасно для планеты: когда Бетельгейзе взорвется, излучение не навредит Земле
Видимая звездная величинаВ среднем около +0,5, но изменяется от +0,0 до +1,6Яркость звезды непостоянна. Она является переменной и может затмевать Ригель, то есть становиться самой яркой в Орионе
СветимостьВ ~7500–14000 раз больше светимости СолнцаЕсли бы Бетельгейзе находилась в центре нашей Солнечной системы, ее внешние слои достигли бы орбиты Юпитера
МассаПримерно в 15–20 раз больше массы СолнцаИменно такая огромная масса определяет ее судьбу — закончить жизнь взрывом сверхновой
РадиусОколо 700–1000 радиусов СолнцаНастолько огромна, что это одна из немногих звезд, чей диск удалось рассмотреть телескопам
Температура поверхностиОколо 3500 °C ( ~3800 K)Для сравнения ― температура поверхности Солнца около 5500 °C.

В какое созвездие входит Бетельгейзе и где найти звезду на небе

Бетельгейзе входит в созвездие Ориона. Эта звезда — его альфа, она уступает в яркости только звезде Ригель (бета Ориона).

Расположена Бетельгейзе в верхнем левом углу астеризма (узнаваемой группы звезд), который образует созвездие Ориона. Если представить себе фигуру могучего охотника, стоящего с поднятым мечом, то Бетельгейзе будет его левым плечом (для наблюдателя на Земле оно находится справа). Характерный оранжево-красный цвет сразу бросается в глаза и служит отличным ориентиром, контрастируя с голубовато-белым сиянием других ярких звезд Ориона, например Ригеля и Беллатрикса.

Фото звездного неба, где ярко-оранжевая точка означает звезду Бетельгейзе
Положение Бетельгейзе на небе легко запомнитьИсточник: Wikipedia

Найти Бетельгейзе проще всего по Поясу Ориона. Этот астеризм состоит из трех очень ярких звезд, расположенных практически на одной прямой линии с почти одинаковым промежутком: Альнитак, Альнилам и Минтака. Если поднять взгляд выше, над Поясом Ориона можно разглядеть две яркие звезды, которые образуют как бы «плечи» охотника. Та из них, которая светит оранжево-красным светом и находится сверху справа (если смотреть на созвездие), — Бетельгейзе.

Созвездие Ориона лучше всего видно в зимние месяцы в Северном полушарии. В это время оно поднимается высоко над горизонтом и видно практически всю ночь. В Южном полушарии Орион также хорошо виден в летние месяцы, но наблюдается в перевернутом положении.

На каком расстоянии от Земли находится Бетельгейзе

В отличие от расстояния до Луны или даже до ближайших планет, измерить дистанцию до такой звезды, как Бетельгейзе, с сантиметровой точностью невозможно. Ученые оперируют не одним точным значением, а диапазоном вероятных расстояний.

Согласно данным, собранным и проверенным международными астрономическими организациями, включая результаты миссии Hipparcos и уточненные данные космического телескопа «Хаббл», Бетельгейзе находится на расстоянии примерно от 550 до 700 световых лет от Земли.

Космический аппарат Hipparcos, благодаря которому ученые узнали расстояние до звезды Бетельгейзе
Миссия HipparcosИсточник: Wikipedia

При измерении используется метод параллакса — основной для «близких» звезд. Суть в том, чтобы измерить кажущееся смещение звезды на фоне более далеких объектов при наблюдении с разных точек земной орбиты. Однако Бетельгейзе — огромная пульсирующая звезда с размытой, неоднородной атмосферой. Ее физический размер и переменчивость вносят погрешность в расчеты.

Также расчеты для некоторых высокоточных инструментов затрудняет яркость звезды. Так происходит, например, с космическим телескопом Gaia, который предназначен для измерения миллиардов более тусклых звезд.

Интересные факты о звезде Бетельгейзе

Собрали 7 любопытных фактов о красном гиганте Бетельгейзе.

1. Огромные пустоты на поверхности. С помощью современных телескопов астрономы получили изображения поверхности Бетельгейзе. На них видны огромные конвективные ячейки — области, где горячее вещество поднимается из недр звезды, а более холодное опускается. Эти «пузыри» могут покрывать до 30% поверхности звезды.

2. Она стремительно теряет массу. Бетельгейзе находится на стадии, когда звезда активно сбрасывает внешние оболочки. Она выбрасывает в космос огромное количество вещества (примерно массу Луны каждый год), формируя вокруг себя протяженную газо-пылевую оболочку.

3. Одна из первых звезд, у которой измерили размер. Еще в 1920-х годах Бетельгейзе стала одной из первых звезд (после Солнца), чей угловой диаметр был успешно измерен с помощью интерферометра.

4. Уже не идеальная сфера. Научные наблюдения подтверждают, что Бетельгейзе не является идеальным шаром. Из-за своей огромной массы, быстрого вращения и мощных конвекционных потоков звезда имеет сплюснутую, асимметричную форму.

5. «Путешествует» на огромной скорости. Бетельгейзе движется в пространстве со скоростью около 30 км/с. При этом она создает ударную волну — «звездный ветер», который взаимодействует с межзвездной средой. Этот «хвост» простирается на несколько световых лет.

6. У нее может быть звезда-компаньон. Некоторые астрономические модели и наблюдения допускают существование у Бетельгейзе звезды-спутника, которая вращается вокруг нее. Однако прямое подтверждение этого факта до сих пор не получено из-за сложности наблюдений.

7. На Земле увидят ее взрыв с опозданием. Из-за конечной скорости света мы наблюдаем Бетельгейзе такой, какой она была около 600 лет назад. Если бы она взорвалась 400 лет назад, мы бы узнали об этом только через 200 лет. Точная дата взрыва неизвестна — он может произойти как через десятки тысяч лет, так и, теоретически, в любую минуту.