Звезда Бетельгейзе может взорваться у нас на глазах

Красный сверхгигант в созвездии Ориона, Бетельгейзе привлекла к себе всеобщее внимание осенью 2019 года, когда впервые за вековую историю наблюдений внезапно потускнела. Однако уже через несколько месяцев звезда восстановила прежний блеск, а Великое потемнение астрономы объяснили тем, что Бетельгейзе выбросила в космическое пространство пылевое облако. В 2023-м звезда достигла пика свечения, вспыхнув в полтора раза ярче обычного.

Как следует из нового исследования, опубликованного на сайте препринтов arXiv, эти резкие изменения амплитуды блеска можно уподобить предсмертным конвульсиям, сообщает Science Alert. По космическим меркам Бетельгейзе не так уж стара, она появилась на свет всего 10 миллионов лет назад, но дни ее сочтены. Современное состояние науки не позволяет точно назвать срок: предсказать взрыв можно было бы лишь за несколько дней по увеличению потока испускаемых Бетельгейзе нейтрино. Насколько быстро она умрет?

Большинство экспертов считают, что это случится нескоро. Сейчас в ядре Бетельгейзе происходит процесс, при котором атомы гелия под влиянием огромного тепла и давления сплавляются в атомы углерода. До момента, когда звезда превратит последний атом кремния в железо, выгорит и разрушится под собственным гигантским весом, вызвав взрыв, который будет видно из других галактик, еще достаточно времени. Однако авторы нового исследования предполагают, что Бетельгейзе уже почти закончила сжигать углерод и всего через несколько десятилетий перейдет на кислород и кремний. К этой гипотезе их привел анализ пульсаций.

Пульсации Бетельгейзе имеют цикличность. Самым важным принято считать цикл в 420 дней, в течение которых звезда тускнеть и снова становится ярче. В это время внутренняя часть звезды расширяется и сжимается одновременно — это процесс так называемой радиальной пульсации. Есть два других, более коротких цикла, обертоновые режимы, когда разные слои звезды пульсируют противоположными циклами: один слой сжимается, следующий расширяется.

Наконец, есть цикл в 2200 дней. Большинство астрономов предполагают, что он вызван внешними причинами, например близлежащей пылью, и не является основным. Но авторы нового исследования считают, что 2200-дневный цикл — основной период радиальной пульсации Бетельгейзе, когда вся звезда расширяется и сжимается одновременно. Если Бетельгейзе пульсирует с таким длительным циклом, ее радиус должен быть гораздо больше, чем предполагается, а именно в 1300 или 1400 раз больше, чем у Солнца.

«Мы обнаружили, что эволюционная стадия модели с таким большим радиусом должна находиться на поздней стадии сжигания углерода. После того, как углерод в ядре будет исчерпан, ожидается коллапс ядра, ведущий к взрыву сверхновой. В настоящее время невозможно точно оценить, сколько углерода осталось в ядре. Мы предполагаем, что время до исчерпания углекислого газа, вероятно, составляет менее нескольких сотен лет», — пишут авторы.

Чем грозит взрыв Бетельгейзе Земле?

Бетельгейзе закончит свои существование, превратившись, не разным версиям, в нейтронную звезду или черную дыру. В случае взрыва звезда в своей вспышке может сравняться с блеском полной Луны, но уже через несколько лет или месяцев станет недоступной невооруженному глазу. Что касается потенциальной угрозы для Земли, то астрономы считают ее нулевой, поскольку Бетельгейзе слишком далека от нас. Ни рентгеновское, ни ультрафиолетовое излучение звезды не повлияют на нашу планету. А вещество, которое будет выброшено при взрыве, достигнет Земли лишь через 6 миллионов лет, и к тому времени скорость его ударной волны будет сильно погашена солнечным ветром.

Исследование доступно на arXiv.