Płomienie Betelgezy

Płomienie BetelgezyOriginal Press Release
Wykorzystując instrument VISIR zainstalowany na teleskopie VLT Europejskiego Obserwatorium Południowego astronomowie wykonali zdjęcia jasnej (choć normalnie skrytej w oślepiającym blasku gwiazdy) i złożonej mgławicy otaczającej Betelgezę – nadolbrzyma, którego średnica jest około cztery i pół raza większa od średnicy orbity Ziemi (umieszczona w miejscu Słońca wypełniłaby Układ Słoneczny prawie po orbitę Jowisza).

Betelgeza, czerwony nadolbrzym leżący w obrębie gwiazdozbioru Oriona, jest jedną z najjaśniejszych gwiazd nocnego nieba. Jest także jedną z największych gwiazd – jej średnica jest zbliżona do średnicy orbity Jowisza. Zdjęcie wykonane za pomocą VLT pokazuje mgławicę, która otaczają gwiazdę. Mgławica ta jest znacznie większa i rozciąga się na 60 miliardów kilometrów od powierzchni gwiazdy co odpowiada około 400  krotności odległości dzielącej Ziemię i Słońce.

Czerwone nadolbrzymy, takie jak Betelgeza, reprezentują jedno z ostatnich stadiów ewolucji masywnych gwiazd. W tej krótkotrwałej fazie gwiazda zwiększa rozmiar i w ogromnym tempie wyrzuca materię w przestrzeń kosmiczną  – w czasie około 10 tysięcy lat pozbywa się ilości gazu odpowiadającej masie Słońca.

Proces utraty materii przez tego typu gwiazdy obejmuje dwa mechanizmy. Pierwszy prowadzi do wytworzenia olbrzymich pióropuszy gazu (znacznie mniejszych niż sfotografowana mgławica), rozciągających się od powierzchni gwiazdy w przestrzeń kosmiczną, wykryte wcześniej przez instrument NACO również zainstalowany na VLT. Drugi mechanizm, odpowiedzialny za powstanie pióropuszy, to gwałtowna pionowa konwekcja gigantycznych bąbli w atmosferze Betelgezy.

Nowe wyniki badań wskazują, że pióropusze gazu widoczne blisko gwiazdy (sfotografowanie wcześniej przez NACO i widoczne w obrębie wewnętrznego kółka) są zapewne związane ze strukturami w zewnętrznej mgławicy, której zdjęcie w podczerwieni wykonał VISIR. Mgławicy zewnętrznej nie widać w świetle widzialnym, gdyż blask Betelgezy oślepia instrumenty. Nieregularny, asymetryczny kształt materii wskazuje, że gwiazda nie traci swoich zewnętrznych warstw symetrycznie. Bąble gwiezdnej materii oraz ogromne pióropusze mogą być odpowiedzialne za nieregularny wygląd mgławicy.

Materia widoczna na nowym zdjęciu to najprawdopodobniej pył krzemianów i glinu. To ta sama materia, z którego zbudowana jest większość skorupy Ziemi i innych planet skalistych. Również ziemskie krzemiany zostały wyprodukowane przez nieistniejącą już masywną gwiazdę podobną do Betelgezy..

Na pokazanym kompozytowym zdjęciu w centralnym dysku pokazano wcześniejsze obserwacje pióropuszy gazu wykonana za pomocą NACO. Małe, czerwone kółko w samym środku ma średnicę około cztery i pół razy większą niż rozmiar orbity Ziemi i odpowiada wielkości fotosfery Betelgezy. Czarne koło skrywa najjaśniejszy fragment zdjęcia, dzięki czemu możliwe było dostrzeżenie mgławicy. Obrazy z instrumentu VISIR zostały wykonane przez filtry podczerwone: kolor niebieski odpowiada falom krótszym, a czerwony dłuższym. Pole widzenia ma wymiary 5,63 x 5,63 sekundy łuku.

Źródła:

The Flames of Betelgeuse

Using the VISIR instrument on ESO's Very Large Telescope (VLT), astronomers have imaged a complex and bright nebula around the supergiant star Betelgeuse in greater detail than ever before. This structure, which resembles flames emanating from the star, is formed as the behemoth sheds its material into space.

Betelgeuse, a red supergiant in the constellation of Orion, is one of the brightest stars in the night sky. It is also one of the biggest, being almost the size of the orbit of Jupiter — about four and half times the diameter of the Earth's orbit. The VLT image shows the surrounding nebula, which is much bigger than the supergiant itself, stretching 60 billion kilometres away from the star's surface — about 400 times the distance of the Earth from the Sun.

Red supergiants like Betelgeuse represent one of the last stages in the life of a massive star. In this short-lived phase, the star increases in size, and expels material into space at a tremendous rate — it sheds immense quantities of material (about the mass of the Sun) in just 10 000 years.

The process by which material is shed from a star like Betelgeuse involves two phenomena. The first is the formation of huge plumes of gas (although much smaller than the nebula now imaged) extending into space from the star’s surface, previously detected using the NACO instrument on the VLT [1]. The other, which is behind the ejection of the plumes, is the vigorous up and down movement of giant bubbles in Betelgeuse's atmosphere — like boiling water circulating in a pot (eso0927).

The new results show that the plumes seen close to the star are probably connected to structures in the outer nebula now imaged in the infrared with VISIR. The nebula cannot be seen in visible light, as the very bright Betelgeuse completely outshines it. The irregular, asymmetric shape of the material indicates that the star did not eject its material in a symmetric way. The bubbles of stellar material and the giant plumes they originate may be responsible for the clumpy look of the nebula.

The material visible in the new image is most likely made of silicate and alumina dust. This is the same material that forms most of the crust of the Earth and other rocky planets. At some time in the distant past, the silicates of the Earth were formed by a massive (and now extinct) star similar to Betelgeuse.

In this composite image, the earlier NACO observations of the plumes are reproduced in the central disc. The small red circle in the middle has a diameter about four and half times that of the Earth’s orbit and represents the location of Betelgeuse’s visible surface. The black disc corresponds to a very bright part of the image that was masked to allow the fainter nebula to be seen. The VISIR images were taken through infrared filters sensitive to radiation of different wavelengths, with blue corresponding to shorter wavelengths and red to longer. The field of view is 5.63 x 5.63 arcseconds.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *