Płomienie Betelgezy


Korzystając z instrumentu VISIR, pracującego na Bardzo Dużym Teleskopie VLT, astronomowie uzyskali najdokładniejszy w historii obraz złożonej, jasnej mgławicy wokół gwiazdy Betelgeza. Struktura przypominająca płomienie wydobywające się z gwiazdy uformowała się z materii, której pozbywa się nadolbrzym.

Betelgeza, czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Oriona, jest jedną z najjaśniejszych gwiazd nocnego nieba. Jest także jedną z największych, jej rozmiar to prawie średnica orbity Jowisza – około cztery i pół razy więcej niż średnica orbity Ziemi. Zdjęcie z VLT pokazuje mgławicę otaczającą gwiazdę, która jest dużo większa niż sam nadolbrzym i rozciąga się na 60 miliardów kilometrów od powierzchni gwiazdy – około 400 razy więcej niż dystans Ziemia-Słońce.

Czerwone nadolbrzymy, takie jak Betelgeza, reprezentują jedno z ostatnich stadiów ewolucji gwiazd masywnych. W tej krótkotrwałej fazie gwiazda zwiększa rozmiar i wywiewa swoje zewnętrzne warstwy w przestrzeń kosmiczną w straszliwym tempie. Gwiazda pozbywa się wielkich ilości materii (około jednej masy Słońca) w zaledwie 10 tysięcy lat.

Proces utraty materii z gwiazd takich jak Betelgeza obejmuje dwa zjawiska. Pierwszym jest formowanie olbrzymich pióropuszy gazy (jednakowoż znacznie mniejszych niż sfotografowana mgławica), rozciągających się od powierzchni gwiazdy w przestrzeń kosmiczną. Takie struktury były już wcześniej wykryte przez instrument NACO pracujący na VLT [1]. Drugim zjawiskiem są szybkie ruchy gigantycznych bąbli w atmosferze Betelgezy w górę i w dół – podobnie jak cyrkulacja gotującej się w garnku wody (eso0927).

Nowe wyniki badań pokazują, że pióropusze gazy widoczne blisko gwiazdy są prawdopodobnie związane ze strukturami w zewnętrznej mgławicy, której zdjęcie w podczerwieni wykonał VISIR. Mgławicy nie widać w świetle widzialnym, gdyż blask Betelgezy kompletnie ją przyćmiewa. Nieregularny kształt materii wskazuje, że gwiazda nie traci swoich zewnętrznych warstw symetrycznie. Bąble gwiazdowej materii oraz gigantyczne pióropusze mogą być odpowiedzialne za kłaczkowaty wygląd mgławicy.

Materia widoczna na nowym zdjęciu jest najprawdopodobniej złożona z pyłu z krzemianów i glinu. To taki sam materiał, z którego uformowana jest większość skorupy ziemskiej i innych skalistych planet. Kiedyś w odległej przeszłości ziemskie krzemiany zostały wytworzone przez masywne gwiazdy podobne do Betelgezy.

Na składance zdjęć wcześniejsze obserwacje pióropuszy gazu za pomocą NACO  są przedstawione w centralnym kole. Małe, czerwone kółko w środku ma średnicę około cztery i pół razy większą niż rozmiar orbity Ziemi i odpowiada wielkości widzialnej powierzchni Betelgezy. Czarne koło to ukryty bardzo jasny fragment zdjęcia, tak aby można było dostrzec słabszą mgławicę. Obrazy z instrumentu VISIR zostały wykonane z użyciem filtrów podczerwonych czułych na promieniowanie o różnych długościach fali: kolor niebieski odpowiada krótszym falom, a czerwony dłuższym. Pole widzenia to 5,63 x 5,63 sekundy łuku.

Uwagi

[1] NACO to instrument pracujący na VLT, który łączy system optyki adaptywnej NAOS (Nasmyth Adaptive Optics System) oraz kamerę i spektrograf podczerwony CONICA (Near-infrared Imager and Spectrograph). Umożliwia uzyskiwanie pracę z użyciem optyki adaptywnej, uzyskiwanie obrazów polarymetrycznych, koronografii oraz spektroskopii w bliskiej podczerwieni.

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 2119