Betelgeuse - jej lokalizacja i wygląd zewnętrzny
Kiedy patrzymy na nocne niebo,
to mimowolnie zadajemy sobie pytanie - co nam grozi z tych czarnych otchłani?
Jakie niebezpieczeństwa czają się w przepaściach przestrzeni i czasu? Czy coś
jest wymierzone w naszą planetę, co przerwie naszą egzystencję?
Oczywiście najpierw przychodzą
nam na myśl asteroidy i meteory. Ich potęgę mieliśmy okazję zobaczyć 30.VI.1908
roku na Syberii. Ślady tej kolizji widać tam do dnia dzisiejszego. Ostatnio coś
podobnego miało miejsce nad Czelabińskiem, w dniu 15.II.2013 roku, co było
powtórką z Tunguski, tyko że w mniejszej skali…
Spadek asteroidy będzie miał
fatalne skutki – to oczywista oczywistość. Przede wszystkim efekty poimpaktowe:
aktywizacja wulkanów, trzęsienia ziemi, tsunami, wyrzut milionów ton pyłów do
atmosfery i związana z tym zima poimpaktowa, wtórne bombardowanie materiałem z
asteroidy i ziemskim wybitym uderzeniem w atmosferę i poza nią, to wszystko
będą czynniki letalne, które mogą być i będą przyczyną kolejnego Wielkiego
Wymierania.
Istnieją jednak zagrożenia w
skali kosmicznej, na które nie mamy żadnego wpływu i nie mamy żadnego sposobu
obrony przed nimi. Zagrożenia pędzące z prędkością światła, które zobaczymy
wtedy, kiedy już nas dosięgną… Mowa o eksplodujących gwiazdach – tzw.
Supernowych.
Planeta w okolicy wybuchającej Supernowej
Gwiazdowe
bum!
Gwiazdy o małej masie –
czerwone karły o klasie widmowej M, jak nasza najbliższa kosmiczna sąsiadka
Toliman C czyli Proxima w konstelacji Centaura, odległa o 4,24 ly, jest właśnie
taką długowieczną gwiazdą, która istnieje 4,85 mld lat i będzie istnieć jeszcze
4 bln lat, świecąc niezmiennie z mocą jedynie 0,0056% mocy promieniowania
słonecznego, dlatego jej jasność wynosi jedynie +11,13 mag., co nie powinno
dziwić nikogo, bowiem temperatura jej powierzchni wynosi zaledwie ~3000 K.
Gwiazdy z tzw. ciągu głównego o
klasach widmowych – jak nasze Słońce - G2V oraz Toliman A - G2V i Toliman B –
K0-1V, odległe o 4,36 ly, mają temperatury powierzchniowe rzędu 5-6 tys. K i po
pewnym czasie szacowanym na 5-6 mld lat przekształcą się w czerwone olbrzymy o
klasie widmowej M, poczym zamienią się w białe karły o klasie widmowej A, które
świecić będą biliony lat… Te gwiazdy też są spokojne i poza burzliwym stadium
czerwonego olbrzyma są właściwie nieszkodliwe. Typowym białym karłem
najbliższym Ziemi jest Syriusz B, odległy o 8,4 ly.
Najgorsze są masywne gwiazdy o
masach powyżej 1,44 masy Słońca i klasach widmowych O i B. Ich ewolucja jest
krótka, ale burzliwa. Po szybkim wypaleniu się wodoru następuje kolejna faza
„spalania” termojądrowego „paliwa” – przemiana helu w węgiel, itd. aż do
żelaza. Śmierć gwiazdy zaczyna się w momencie zsyntetyzowania przez nią
pierwszego jądra żelaza. A śmierć ta jest bardzo wybuchowa! Wybuch Supernowej
jest najbardziej spektakularnym wydarzeniem w skali Wszechświata. I
najgroźniejszym, może poza eksplozją Hipernowej.
Antares
Antares
W naszym najbliższym
sąsiedztwie, bo 110-550 ly, znajduje się gwiazda Antares A – α Sco (Alfa
Skorpiona), który jest czerwonym nadolbrzymem o klasie widmowej M1,5Iab-Ib
(gwiazda zmienna nieregularna) i temperaturze powierzchniowej 3400 K. Jego masa
wynosi ok. 17 mas Słońca, a zatem w przyszłości stanie się on Supernową.
Antares A jest gigantem – jego średnica wynosi 1,182 mld km i gdyby znajdował
się w Układzie Słonecznym, to jego fotosfera znajdowałaby się na orbicie Marsa,
a nawet nieco poza nią…
Towarzyszący mu Antares B jest
typową gwiazdą ciągu głównego na diagramie H-R, klasy widmowej B o niebieskiej
lub niebiesko-zielonej barwie i bardzo wysokiej temperaturze powierzchni. Jej
masa wynosi 7-8 mas Słońca. Wiek całego układu wynosi ok. 12 mln lat, a zatem
jest on bardzo młody…
Antares i Słońce
Antares A jest w stadium
rozdymania się, który poprzedza fazę kolapsowania, zakończonej finalna eksplozją
Supernowej, powstaniem mgławicy powybuchowej à la Mgławica Krab (M-1, NGC 1952) i wirującego wściekle pulsara. Będzie
to wybuch Supernowej typu Ia.
Cyfrowy obraz Betelgezy
Betelgeuse
Drugą gwiazdą, która może
wybuchnąć jako Supernowa jest Betelgeuse (Betelgeza, α Ori – Alfa Oriona) w
konstelacji Oriona. Odległa jest od nas o ok. 640-820 ly. Jest to czerwony nadolbrzym
o klasie widmowej M1-2 Ia-Iab i masie 18 razy większej od masy Słońca.
Temperatura na jej powierzchni wynosi ok. 3500 K. Jej wiek wynosi 8-8,5 mln
lat, a zatem jest to gwiazda młoda. Gdyby znajdowała się w Układzie słonecznym,
jej fotosfera znalazłaby się na orbicie Jowisza!
Podobnie jak nasze Słońce
Betelgeza jest singielką. Nie posiada układu planetarnego i – podobnie jak
Antares – umrze w potwornej eksplozji. Będzie to – jak dotąd – najbliższa
Słońcu eksplozja Supernowej, jak dotąd bliską była Supernowa Keplera (SN 1604)
w odległości 20.000 ly. Przemiana Betelgezy w Supernową ma nastąpić w ciągu
najbliższych 100.000 lat – w geologicznej skali to bardzo szybko…
Czy musimy się ich obawiać?
Raczej nie, bowiem nie zapominajmy o tym, że eksplozje te, acz potworne, będą
od nas oddalone i nie są w stanie nam zaszkodzić. Promieniowanie rozprasza się
do sześcianu w kwadracie odległości, więc nam się dostanie jakaś minimalna jego
część, bez znaczenia. Tylko że Supernowe te będą widzialne w dzień, a w nocy
ich jasność będzie wyższa niż Księżyca w pełni czyli powyżej -12,71 mag. W
przypadku Betelgeuse będzie to wybuch Supernowej typu II i pozostanie po niej
tylko pulsar i mgławica poeksplozyjna. W obu przypadkach wybuchy te dadzą
początek nowym gwiazdom i nowym planetom, i być może – a właściwie na pewno –
nowemu życiu.
Gamma-laser
ze Strzelca
Poza tymi dwoma gwiazdami,
potencjalnymi Supernowymi są gwiazdy takie, jak: η-Car (Eta Kilu) błękitny
supergigant o masie 100-150 razy większej od Słońca, jedna z największych i
najmasywniejszych gwiazd w Galaktyce, odległa o 7500 ly i IK Pegasi (HR 8210) w
konstelacji Pegaza, która znajduje się zaledwie 150 ly od Słońca, ale jej masa
wynosi już 1,65 masy Słońca, a zatem leży poza tzw. granicą Chandrasekhara –
1,44 masy słonecznej, a zatem może przemienić się w Supernową typu Ia.
Jednakże najbardziej groźną z
tych wszystkich gwiazd jest odległa o 8000 ly gwiazda WR 104 w Strzelcu. I to
jej należy się obawiać. Ma ona masę 25 Słońc i typ widmowy WCv+ (gwiazda
Wolfa-Reyeta, węglowa). Dlaczego jest aż tak niebezpieczna? Ano dlatego, że
może się zmienić w Supernową, a może nawet w Hipernową. Sama eksplozja nie jest
dla nas groźna, groźny jest dżet promieniowania γ, który zostanie wystrzelony z
bieguna eksplodującej gwiazdy w kierunku Układu Słonecznego.
Obliczono, że taki dżet w sumie
jest bardzo ściśniętą, skolimowaną jak w laserze wiązką wysokoenergetycznego
promieniowania γ, które praktycznie nie ulega rozpraszaniu nawet na kosmicznych
dystansach i cały czas zachowuje swą morderczą siłę. O czymś podobnym, ale w
mniejszej skali, marzą wszystkie świry pragnący przenieść wojnę w Kosmos.
Zainteresowanych odsyłam do prac prof. dr inż. Zbigniewa Schneigerta na temat Wojen Gwiezdnych, w których opisuje
te chore projekty.
Najprawdopodobniej Ziemia już
przeżyła coś takiego w swej dalekiej Przeszłości – na granicy Ordowiku i
Syluru, jakieś 438 MA temu. Trafienie Ziemi dżetem promieniowania γ skończyło
się Epizodem Wielkiego Wymierania na granicy O/S i było to jedno z największych
Wielkich Wymierań.
Co się wtedy stało? Strumień
promieniowania γ uderzył w ziemską atmosferę powodując zanik warstwy ozonowej,
co z kolei spowodowało kaskadę zabójczego promieniowania UV ze Słońca. Na
lądach życia nie było, ale oberwało się wszystkim istotom żywym żyjącym w
strefie przypowierzchniowej Wszechoceanu do 30 m głębokości. I to nawet nie
promieniowaniem, ale kwaśnymi deszczami, które powstały w efekcie połączenia
się tlenków azotu z parą wodną. Promieniowanie γ spowodowało ich syntezę w
atmosferze naszej planety, a potem spadły one w postaci deszczów kwasu
azotowego z letalnym skutkiem – przede wszystkim dla fitoplanktonu. To uderzyło
we wszystkie łańcuchy troficzne z jedynym możliwym skutkiem – wyginięcia 85%
gatunków czyli 100 rodzin, które nie potrafiły się do tego przystosować…
Wyginęły zupełnie trylobity, graptolity i konodonty, zaś mszywioły i
ramienionogi wyszły z tego znacznie poszkodowane. Strach pomyśleć, co
wydarzyłoby się dzisiaj, gdyby taki dżet uderzył w naszą planetę! Najgorsze
jest to, że zobaczylibyśmy go dopiero, gdyby zaczął oddziaływać na Ziemię!
Poruszające się z v = c promienie γ zobaczylibyśmy dopiero wtedy, gdyby do nas
doleciały – i nie wcześniej! Podobnie jest z materią dżetu pochodzącą z umarłej
Supernowej. Materia ta przemieszcza się z v = 99,99% c, więc na ostrzeżenie
pozostałoby za mało czasu…
Obliczono, że taka
sekwencja wydarzeń może mieć miejsce raz na 500 mln lat, a zatem czasu zostało
niewiele do ponownego śmiercionośnego strzału z takiego gamma-lasera! W
porównaniu z innymi zagrożeniami, to jest najgorsze z możliwych, bo nie dość że
niewidzialne, to na dodatek niewykrywalne – przynajmniej na razie…