Betelgeuse – Orioni punane ülihiidlane ja tulevane supernoova

Betelgeuse — Orioni hiigelpunane täht: 950–1000×Päikese raadius, ~640 valgusaastat, kiiresti arenev ülihiidlane, mis võib millalgi järgmise miljoni aasta jooksul plahvatada supernoovana.

Betelgeuse (araabia keelest:إبط الجوزاء Ibṭ al-Jauzā', mis tähendab "Orioni kaenlaalune") on suur punane ülihiidlane täht Orioni tähtkujus. Ta on tavaliselt üheksandaks heledaim täht öötaevas ja teiseks heledaim Orionis.

Betelgeuse on poolrööpmeline muutuvtäht, mille näiline heledus varieerub vahemikus 0,2-1,2. See on kõige laiem vahemik kõigist esimese tähesuuruse tähtedest.

See on ka üks suurimaid ja heledamaid tähti, mida on võimalik vaadelda. Selle raadius on 950 kuni 1000 korda suurem kui Päikesel. See tähendab, et selle läbimõõt on 1,322-1,392 miljardit kilomeetrit. Betelgeuse oli esimene täht peale Päikese, mille suurus oli teada. Tähe kaugus Maast on umbes 640 valgusaastat. Tema keskmine absoluutne heledus on umbes -6,02.

Betelgeuse on vähem kui 10 miljonit aastat vana. See areneb kiiresti oma suure massi tõttu. Ta liigub läbi tähtedevahelise keskkonna kiirusega 30 km/s, tekitades üle 4 valgusaasta laiuse lööklaine.

Betelgeuse on nüüd tähtede evolutsiooni hilisemas etapis. Ta läbib kiiresti oma elutsükli, enne kui ta millalgi järgmise miljoni aasta jooksul II tüüpi supernoovana plahvatab.

Herscheli kosmoseobservatooriumi vaatlus 2013. aasta jaanuaris näitas, et tähe tuuled põrkuvad vastu ümbritsevat tähtedevahelist keskkonda. Betelgeuse on üks punastest ülihiidudest, millel on vibulöök: teised on Mu Cephei ja IRC-10414. Betelgeuse on näha Orionis vasakul üleval.

Põhiandmed ja omadused

Sümbol ja tüüp: Betelgeuse kannab tähist Alpha Orionis (α Ori) ning kuulub punaste ülihiidude (spektritüüp umbes M1–M2 Ia–ab) hulka. Ta on semiregulaarselt muutuv täht (SRc-tüüpi), mille heledusel on mitu sagedust — peamine periood on ligikaudu 400 päeva ja täheldatakse ka pikemat sekundaarset perioodi.

Suurus, kaugus ja kokkupuude Päikesesüsteemiga

Suurus: Betelgeuse raadius on hinnanguliselt 950–1000 korda Päikese omast. Kui asetada Betelgeuse meie Päikese asemele, ulatuks tema pind kaugusele umbes 4,4–4,7 astronoomilist ühikut (AU) ehk peaaegu Jupiteri orbiidini — seega mattuksid tema alla Merkuri, Veenuse, Maa, Marss ja ka osa asteroidivööst.

Kaugus: tähe kauguse mõõtmine sisaldab ebatäpsusi (eriti suur muutuv ja laialivalguv täheketas teeb parallaxi mõõtmisi keerukaks), kuid tavaline hinnang on ~640 valgusaastat (umbes 200 parsekit), mille juures jääb mõningane viga.

Heleduse kõikumine ja "Suure heleduslanguse" selgitused

Betelgeuse tavaline näiline heledus kõigub ja sellel on ajalooliselt olnud suuri amplituude. 2019. aasta lõpu ja 2020. aasta alguse nn "Suur heleduslangus" pälvis palju tähelepanu: täht muutus märgatavalt nõrgemaks. Esialgsed hüpoteesid hõlmasid täheväliseid sündmusi (näiteks uue tolmupilve teket) ja sisemisi põhjuseid (näiteks sügav ning jahtunud konvektsioonimasside teke tähe pinnal). Järgnevad uurimised näitasid, et tõenäoliselt mängisid rolli nii pinnatemperatuuri lokalenäolised langused (suured konvektsioonirakud) kui ka osaline tolmu moodustumine tähe lähedal, mis varjetas osa valgust.

Väliskeskkond, massikaotus ja lööklaine

Betelgeuse on tugev massikaotaja: tema tuule ja hajusate massieralduste tõttu on tema ümber suur hulk gaasi ja tolmu. Liikumine läbi tähtedevahelise keskkonna kiirusega umbes 30 km/s on tekitanud bow-shock ehk vibulöögi nähtuse, mis avastati ja pildistati infrapunasel lainelängil Herscheli kosmoseobservatooriumi abil. See vibulöök ja täht ümbritsev gaasi-tolmu kude mõjutavad ka tähe näilist välimust ja massikaotuse ülempiiri.

Elutsükkel ja supernoova

Betelgeuse on suhteliselt noor täht (vähem kui ~10 miljonit aastat), kuid kiiremas evolutsioonietapis, sest tal on mitu korda Päikese mass. Kui Betelgeuse südamik lõpetab lõhustamise, siis tema elu lõppfaasis eeldatavasti toimub II tüüpi (core-collapse) supernoova. See plahvatus kujuneb järgnevate kümnete tuhandete kuni miljoni aasta jooksul — täpne aeg ei ole teada. Supernoova oleks öötaevas väga hele nähtus, ent see ei ohusta Maad otseselt, kuna vaatluslikult jääks Betelgeuse piisavalt kaugele (sajad valgusaastad). Pärast plahvatust võib järelle jääda neutronitäht või, sõltuvalt tähe täpsemast massist ja plahvatuse üksikasjadest, võimalikult must auk; enamik praeguseid hinnanguid toetab neutronitähe tekkimist.

Ajaloost ja vaatlustest

Betelgeuse on üks väheseid tärne, mille ketta suurust on otse mõõdetud interferomeetriatega (see oli esimene mitte-Päikese tähena tehtud ketta mõõtmine). Tema suur ja heledus on teinud temast observatsioonide ja teoreetiliste uurimiste sihtmärgi. Tähte jälgitakse nii optiliselt, infrapunas kui ka raadiosagedusel – need andmed aitavad mõista tähe pinna konvektsiooni, massikaotuse protsesse ja varjatud tolmu moodustumist.

Kokkuvõte

• Liik: punane ülihiidlane (M-tüüp), semiregulaarselt muutuv täht.
• Suurus: ~950–1000 R⊙ (mõõtmetes miljarditesse kilomeetrit), pind ulatuks peaaegu Jupiterini, kui asendada Päike Betelgeuse'iga.
• Kaugus: ligikaudu 640 valgusaastat (mõnevõrra ebakindel).
• Tulevik: lõpuks plahvatab tõenäoliselt II tüüpi supernoovana ja jätab endast järele neutronitähe.

Betelgeuse on nii teaduslikult kui ka kultuuriliselt oluline täht — selle selge punakas sära ja asend Orioni joonistel teevad temast ühe kõige tuntuma tähesilmuse öötaevas.

Küsimused ja vastused

Küsimus: Mis on tekstis käsitletava staari nimi?

K: Mida tähendab Betelgeuse araabia keeles?

K: Kui lai on Betelgeuse võrreldes Päikesega?

K: Kui kaugel Maast on Betelgeuse?

K: Mis tüüpi täht on Betelgeuse?

K: Kui vana on Betelgeuse?

K: Mida täheldati 2013. aastal Herscheli kosmoseobservatooriumis seoses selle tähe tuulega?

Otsing