Viimeisimmät Betelgeusen havainnot osoittavat, että tähti alkaa nyt hitaasti kirkastua. Ei supernovaa tänään! Ei mitään nähdä, parempi onni ensi kerralla.
Joistakin hypeistä huolimatta tämä käyttäytyminen on täsmälleen mitä tähtitieteilijät odottivat. Betelgeuse on hyvin erilainen tähti kuin aurinkoomme. Vaikka aurinkomme on pääsekvenssin tähti elämänsä alkuvaiheessa, Betelgeuse on punainen jättiläinen tähti kuoleman partaalla. Mutta tähden kuolema ei ole yksinkertainen prosessi.
Tähdet loistavat niin kirkkaasti ja niin kauan herkän tasapainon ja ydinfuusion takia. Painovoima haluaisi romahtaa tähden painonsa alle. Ilman ydinfuusioita painovoima murskata tähtien valkoiseksi kääpiöksi, neutronitäheksi tai mustaksi reikäksi. Mutta murtumispaineen aiheuttama painovoima antaa tähden ytimessä olevan vedyn sulautua heliumiin. Prosessi tunnetaan nimellä protoni-protoniketju (tai pp-ketju) ja yhdistää neljä vetyydintä yhdeksi heeliumytimeksi. Noin 3% alkuperäisestä massasta muuttuu energiaksi gammasäteiden muodossa. Tämä energia lämmittää ytimen entisestään antaen sen työntyä takaisin painovoimaa vastaan.
Auringon suurempia tähtiä vastaan käynnistyy toinen CNO-sykliksi kutsuttu fuusioprosessi. CNO tarkoittaa hiili-typpi-happea, koska prosessi sulauttaa heliumin näihin kolmeen alkuaineeseen. Tämän vuoksi nämä kolme elementtiä ovat kaikkein runsaimpia maailmankaikkeudessa vetyä ja heliumia lukuun ottamatta.
Vaikka sekä pp-ketju että CNO-sykli voivat tapahtua samaan aikaan tähdellä, ajan myötä CNO-sykli lisääntyy, kun vedystä tulee vähemmän ja helium runsas. Koska CNO-sykli vapauttaa enemmän energiaa nopeammin kuin pp-ketju, tämä tarkoittaa tähden lämpötilan nousua ajan myötä. Näemme tämän asteittaisen lämmityksen omassa Auringossamme. Siihen mennessä, kun CNO-sykli hallitsee tähtiä, sen ydin on niin kuuma, että tähden ulkokerrokset turpoavat ja laajenevat.
Tässä vaiheessa Betelgeuse on nyt. Miljoonien vuosien ajan se oli noin 20 aurinkomassan pääsekvenssitähti. Mutta se sulauttaa heliumia niin raivoisasti, että se on kukinnut punaiseksi superväkeväksi. Betelgeusella loppuu polttoaine, ja lopulta painovoima voittaa. Se on vain ajan kysymys.
Mutta tuo aika ei ole välttämättä pian. Betelgeusella on tarpeeksi heliumia pysyäkseen punaisen supergalun vaiheessa noin 100 000 vuotta. Vaikka helium loppuu, se pystyy sulaamaan hiiltä raskaammiksi alkuaineiksi noin vuosituhannen ajan. Sen jälkeen asiat muuttuvat melko nopeasti. Kun hiiltä loppuu, se yrittää sulattaa raskaampia ja raskaampia elementtejä noin vuoden ajan. Sitten sen ydin romahtaa, Betelgeusesta tulee supernova, ja saamme vihdoinkin näyttelymme.
Kuten parhaiten voimme kertoa, Betelgeuse on edelleen syvällä elämänsä punaisessa supergaliassa. Vaikka se on viime aikoina himmennetty merkittävästi, se ei ole räjähtävän partaalla. Asteittainen himmeneminen ja kirkastaminen viittaa siihen, että se ei räjähtää elämämme aikana. Se viittaa siihen, että Betelgeusen ydin on edelleen haukkumassa tasaisessa tahdissa.
Betelgeusen muuttuva kirkkaus johtuu prosessista, jota kutsutaan konvektioksi. Tähden ylemmät kerrokset kuumentavat ydin, ja tämä synnyttää virtauksen kuumemmille ja viileämmille alueille. Sisätilojen materiaali kuumenee ja nousee pintaan. Sitten se jäähtyy ja uppoaa tähtiin, ja sykli jatkuu. Konvektio tapahtuu useimpien tähteiden ulkoalueilla, mukaan lukien aurinko. Auringon pinnalla nämä konvektioalueet tunnetaan rakeina ja ne ovat tyypillisesti Teksasin kokoisia. Se kuulostaa suurelta, mutta aurinkoon, joka on pienempi kuin suurin osa auringonpisteistä. Joten vaikka auringossa on kirkkaita kuumia alueita ja himmeämpiä viileitä alueita, ne ovat niin pieniä verrattuna auringon pintaan, auringon valoisuudessa ei ole yleistä muutosta.
Mutta Betelgeuksen ulkokerros on paljon vähemmän tiheä kuin aurinko. Se on jopa vähemmän tiheä kuin maan ilmapiiri. Se on pohjimmiltaan ohut hehkuva kaasu keitto. Tämä tarkoittaa, että Betelgeusen konvektioalueet voivat olla valtavia. Yksi alue voi kattaa suuren osan tähdestä. Kun jokin näistä alueista nousee huipulle, Betelgeuse kirkastuu ja kun se jäähtyy, tähti himmenee. Betelgeuse alkaa kirkastaa, koska kuuma materiaali kulkee pintaansa. Tämä on normaalia Betelgueseille ja todennäköisesti tilanne on vuosituhansien ajan.
Joten ei puomi tänään. Mutta puomi jonain päivänä. Ennemmin tai myöhemmin ... Boom!
Viite: Edward Guinan, et ai. “Betelgeusen pudotus ja nousu kirkkaudessa”
