Wyrzucanie gazu przez Betelgezę

0

Szczegółowe obserwacje Betelgezy dostarczyły istotnych informacji na temat mechanizmów powodujących wyrzucanie materii z atmosfer nadolbrzymów w przestrzeń kosmiczną.

Betelgeza jest jedną z największych znanych gwiazd i jedną z najjaśniejszych. Jest około 100 razy większa od Słońca, a jej jasność całkowita jest około 100 000 razy wyższa od jasności całkowitej Słońca. Szacuje się, że wybuchnie ona w postaci supernowej w czasie nadchodzących kilku milionów lat.

Gwiazda ta traci masę równą w przybliżeniu masie Ziemi w przeciągu roku. Jednak mechanizm straty masy przez nadolbrzymy jest słabo poznany. Nadal nie jasne jest jak gaz wyrzucany przez gwiazdę ucieka z jej pola grawitacyjnego.

Obecnie do badań tych mechanizmów wykorzystano należące do ESO teleskopy systemu VLT (Very Lagre Telescope). Badania prowadziły dwa zespoły. Pierwszy wykorzystał instrument NACO do wykonania najostrzejszych do tej pory zdjęć tarczy Betelgezy. Zostały one uzyskane w zakresie bliskiej podczerwieni przez kilka filtrów. Uzyskanie bardzo wysokiej rozdzielczości kątowej umożliwiła optyka adaptacyjna, a także odpowiednia technika obróbki obrazu. Podczas opracowywania obrazu nakładano najostrzejsze z uzyskanych zdjęć. Dzięki temu wynikowy obraz był bardziej klarowny niż zdjęcie uzyskane podczas pojedynczej, długiej ekspozycji. Uzyskany w ten sposób wizerunek tarczy gwiazdy miał rozdzielczość 37 milisekund kątowych.

Obraz ten pokazał duży strumień gazu uciekający z powierzchni gwiazdy w przestrzeń kosmiczną. Strumień ten rozciągał się na dystansie 6 razy większym niż średnica gwiazdy, co odpowiada odległości pomiędzy Słońcem a Neptunem. Wskazuje to, że atmosfera gwiazdy nie emituje materii gazowej równomiernie we wszystkich kierunkach. Sugerowane są dwa mechanizmy powodujące taką asymetrię.

Nieregularność może być związana z ruchami gazu w zewnętrznej atmosferze gwiazdy wywołane transferem energii cieplnej z jej wnętrza poprzez konwekcję. Podnosząca się z wnętrza gwiazdy materia po dotarciu do jej zewnętrznych regionów może mieć nadal wystarczającą szybkość pionową aby uciec w przestrzeń kosmiczną.

Alternatywnie powstanie strumienia materii może być spowodowane przez rotację gwiazdy. Betelgeza obraca się bardzo wolno, z okresem około 17 lat. Przez to może posiadać gorące plamy na biegunach. Ich obecność może powodować sprężanie gazu w atmosferze gwiazdy, co może wyrzucać jego część w kosmos. Mechanizm wyrzucania gazu jest nadal słabo poznany, ale badania te czynią znaczny krok naprzód.

Jeszcze dokładniejsze badania Betelgezy zostały wykonane przez inny zespół za pomocą instrumentu AMBER VLT. Dzięki zastosowaniu systemu VLT w trybie interferometrycznym uzyskane zostały obrazy o rozdzielczości odpowiadającej obserwacjom wykonanym za pomocą teleskopu o średnicy 48 metrów. Dzięki temu rozdzielczość była większa niż ta uzyskana za pomocą NACO. Były to najostrzejsze obserwacje Betelgezy jakie kiedykolwiek wykonano.

Obserwacje wykonane za pomocą urządzenia AMBER pozwoliły na określenie ruchów gazu w różnych częściach atmosfery Betelgezy. Po raz pierwszy wykonano takie oszacowania dla gwiazdy innej niż Słońce. Obserwacje te wykazały, że materia w atmosferze Betelgezy porusza się w górę i w dół w obrębie bąbli konwekcyjnych, których wielkość prawie odpowiada średnicy gwiazdy. Bąble takie mogą być odpowiedzialne za wyrzucanie strumieni materii z atmosfery gwiazdy.

Zjawiska zachodzące na Betelgezie mogą również powszechnie zachodzić na innych nadolbrzymach. Betelgeza ma parametry podobne do wielu innych takich gwiazd. Jest najbliższą gwiazdą tego typu, więc stanowi dobry cel dla obserwacji.

(ESO)

Share.

Comments are closed.