Betelgeuse

Ilustrasi Betelguese. Sumber: Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Apa itu betelgeuse?

Betelgeuse Itu adalah bintang alfa dari rasi bintang Orion, jadi itu juga disebut Alpha Orionis. Ini adalah bintang dari tipe supergigen merah, bintang -bintang dengan volume yang lebih besar, tetapi tidak harus yang paling masif.

Meskipun menjadi bintang alfa Orion, betelgeuse dengan mata telanjang bukanlah yang paling terang dari rasi bintang, karena rigel -beta orionis- adalah yang paling menyoroti. Namun, dalam spektrum inframerah dan merah di dekatnya, betelgeuse adalah orang dengan kecerahan terbesar, sebuah fakta yang secara langsung terkait dengan suhu permukaan.

Bintang ini pasti diamati sejak zaman kuno oleh manusia pertama, karena luminositasnya yang hebat. Dalam urutan kecerahan, biasanya kesepuluh paling terang di langit malam dan, seperti yang telah kita katakan, yang kedua dalam kecerahan di rasi bintang Orion. 

Astronom Cina di abad ke -1 menggambarkan betelgeuse sebagai bintang kuning. Tetapi pengamat lain seperti Ptolemy menyebutnya sebagai oranye atau kemerahan. Jauh kemudian, selama abad kesembilan belas, John Herschel mengamati bahwa kecerahannya bervariasi.

Yang terjadi adalah bahwa semua bintang berevolusi, jadi warnanya berubah dari waktu ke waktu, karena mengeluarkan gas dan debu dari lapisan yang paling dangkal. Ini juga mengubah luminositasnya.

Karakteristik Bethalgous

Perbandingan Ukuran Betelgeuse, Mu Cephei, Ky Cygni dan V354 Cephei. Sumber: Flagauthor, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• Betelgeuse adalah contoh karakteristik dari bintang supergigen merah, yang ditandai dengan memiliki tipe k atau m spektral dan luminositas tipe I.
• Mereka adalah bintang suhu rendah; Dalam kasus betelgeuse diperkirakan sekitar 3000 k. Suhu dan warnanya terkait, misalnya sepotong besi panas hidup merah, tetapi jika suhu meningkat menjadi putih.
• Meskipun hanya 8 juta tahun.
• Bintang raksasa ini juga memiliki luminositas variabel. Dalam beberapa tahun terakhir kecerahannya telah menurun, yang membuat komunitas ilmiah khawatir, meskipun baru -baru ini telah memulihkannya.

Di bawah karakteristik utamanya:

• Jarak: Antara 500 hingga 780 tahun cahaya.
• Massa: Antara 17 dan 25 massa matahari.
• Radio: Antara 890 hingga 960 radio matahari.
• Kecerahan: Antara 90.000 hingga 150.000 luminositas matahari.
• Keadaan evolusi: Red Supergigent.
• Besarnya jelas: +0.5 (visible) -3.0 (inframerah j band) -4,05 (k band inframerah).
• Usia: Antara 8 dan 10 juta tahun.
• Kecepatan radial: +21.0 km/s.

Dapat melayani Anda: Gelombang Mekanik: Karakteristik, Properti, Rumus, Jenis

Betelgeuse milik kelas M spektral, yang berarti bahwa suhu photosphere relatif rendah. Itu diklasifikasikan sebagai tipe m1-2 ia-ab.

Di dalamnya Diagram Yerkes Klasifikasi spektral, sufiks IA-ab berarti bahwa itu adalah supergigen dari luminositas menengah. Spektrum bercahaya Betheteuse digunakan sebagai referensi untuk klasifikasi bintang lainnya.

Diameter Betheteuse dihitung antara 860 hingga 910 juta kilometer dan merupakan bintang pertama yang diameternya diukur dengan interferometri. Diameter ini sebanding dengan orbit Jupiter, namun ini bukan supergigan merah terbesar.

Meskipun ukurannya besar, hanya antara 10 dan 20 kali lebih besar dari matahari kita. Tapi massanya cukup besar untuk evolusi bintangnya menjadi cepat, karena seumur hidup bintang berjalan dengan kebalikan dari kuadrat massanya.

Pelatihan dan evolusi

Betelgeuse, seperti semua bintang, dimulai sebagai awan besar gas hidrogen, helium dan debu kosmik dengan elemen kimia lainnya, yang menjadi kondensasi di sekitar titik pusat dan meningkatkan kepadatan massanya.

Ada bukti bahwa ini terjadi pada kelompok bintang dalam formasi, biasanya terletak di dalam nebula yang terdiri dari materi interstellar dingin dan sedikit padat.

Nebula IC396 dengan banyak bintang di tahap pembentukan. Gambar diambil dalam inframerah, karena spektrum yang terlihat diserap oleh nebula. Sumber: NASA/Spitzer.

Pembentukan bintang, hidupnya dan kematiannya, adalah pertarungan abadi antara:

• Daya tarik gravitasi, yang cenderung memadatkan semua materi pada suatu titik dan
• Energi kinetik individu dari masing -masing partikel, yang bersama -sama memberikan tekanan yang diperlukan untuk melarikan diri dan memperluas dari titik tarik -menarik.

Karena kontraksi awan asli diproduksi ke tengah, a Protoestrella Itu mulai memancarkan radiasi.

Daya tarik gravitasi menyebabkan inti atom memperoleh energi kinetik, tetapi ketika pengereman di pusat protoestrella terpadat, memancarkan radiasi elektromagnetik dan dengan demikian mulai bersinar.

Ketika Anda mencapai titik di mana inti hidrogen begitu dipadatkan dan mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk mengatasi tolakan elektrostatik, gaya tarik yang kuat mulai bertindak. Kemudian fusi nukleus terjadi.

Dapat melayani Anda: vektor normal: perhitungan dan contoh

Dalam fusi nuklir dari inti hidrogen, pusat helium dan neutron terbentuk, dengan sejumlah besar energi kinetik dan radiasi elektromagnetik. Ini karena hilangnya massa dalam reaksi nuklir.

Ini adalah mekanisme yang menangkal kompresi gravitasi bintang, melalui tekanan kinetik dan tekanan radiasi. Sementara bintang berada dalam keseimbangan ini, dikatakan bahwa itu dalam urutan utama.

Panggung raksasa merah

Proses yang dijelaskan di atas tidak bertahan selamanya, setidaknya untuk bintang yang sangat masif, karena saat hidrogen menjadi helium, bahan bakar habis.

Dengan cara ini, tekanan yang menangkal keruntuhan gravitasi menurun dan oleh karena itu inti bintangnya kompak. Pada saat yang sama.

Ketika ini terjadi, keadaan raksasa merah telah tercapai dan ini adalah kasus betelgeuse. Dalam evolusi bintang, massa bintang mendefinisikan waktu hidup dan mati.

Supergigigent seperti Betelgeuse memiliki seumur hidup yang singkat, melalui urutan utama dengan sangat cepat, sedangkan kurcaci merah kecil yang kecil bersinar dengan sederhana selama jutaan tahun.

Betheteuse dihitung usia 10 juta tahun dan dianggap sudah dalam tahap akhir dari siklus evolusionernya. Diperkirakan bahwa dalam 100.000 tahun atau lebih, siklus hidupnya diakhiri dengan ledakan supernova yang hebat.

Struktur dan Komposisi

Betelgeuse memiliki inti padat yang dikelilingi oleh mantel dan atmosfer, yang mencapai diameter 4,5 kali lebih tinggi dari orbit terestrial. Tetapi pada tahun 2011 ditemukan bahwa bintang itu dikelilingi oleh nebula materi yang luas dari dirinya sendiri.

Nebula yang mengelilingi Betheteuse memanjang hingga 60 miliar kilometer dari permukaan bintang, ini adalah 400 kali jari -jari orbital Bumi.

Pada tahap terakhirnya, raksasa merah mengusir ruang di sekitarnya, jumlah yang sangat besar dalam waktu yang relatif singkat. Diperkirakan bahwa betelgeuse mengeluarkan setara dengan massa matahari hanya dalam 10.000 tahun. Ini hanya instan di waktu bintang.

Di bawah ini adalah gambar bintang dan nebula, diperoleh dengan teleskop VLT yang terletak di Bukit Paranal, Antofagasta, Chili untuk ESO (Organisasi Eropa untuk Penelitian Astronomi di Belahan Bumi Selatan).

Ini dapat melayani Anda: Hukum Termodinamika Pertama: Rumus, Persamaan, Contoh

Pada gambar Lingkaran Merah Tengah adalah Bintang Betelgeuse dengan benar, dengan diameter empat setengah kali orbit Bumi. Kemudian cakram hitam sesuai dengan area yang sangat cerah yang ditutupi untuk melihat nebula yang mengelilingi bintang, yang seperti yang telah dikatakan meluas hingga 400 kali jari -jari orbital Bumi.

Gambar ini diambil dalam kisaran inframerah dan berwarna sehingga daerah yang berbeda dapat terlihat. Biru sesuai dengan panjang gelombang terpendek dan merah ke yang terpanjang.

Lingkaran merah kecil di tengah adalah bintang betelgeuse, lingkaran hitam adalah penutupan area yang sangat cerah. Di sekitar lingkaran hitam nebula yang terdiri dari bahan yang diusir oleh bintang dapat dilihat. (Sumber: ESO-VLT)

Elemen yang ada di Betelgeuse

Seperti setiap bintang, betelgeuse terutama terdiri dari hidrogen dan helium. Namun, karena itu adalah bintang dalam fase terakhirnya, di dalamnya mulai mensintesis elemen yang lebih berat lainnya di tabel periodik.

Pengamatan nebula yang mengelilingi betelgeuse, dibentuk oleh bahan yang dilemparkan bintang, menunjukkan adanya silika dan debu alumina. Bahan ini adalah zat yang membentuk planet yang paling berbatu, seperti bumi.

Ini menunjukkan bahwa di masa lalu ada jutaan bintang yang mirip dengan betelgeuse, yang menyediakan bahan yang membentuk planet berbatu tata surya kita, termasuk bumi.

Atenuasi Betelgeuse

Gambar nebulositas di sekitar betelgeuse. Sumber: Betelgeuse_vlt.Jpg: eso/vltnebula_around_belgeuse.JPG: ESO/P. KERVELLADERIVATIF KERJA: HENRYKUS, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Baru -baru ini, Betelgeuse adalah berita di pers internasional, karena pada awal Oktober 2019 cahayanya mulai dilemahkan, hanya dalam beberapa bulan.

Misalnya, pada Januari 2020 kecerahannya menurun dalam faktor 2,5. Namun, untuk 22 Februari 2020 dia menghentikan pelemahannya dan mulai memulihkan kecerahannya.

Itu mengacu pada spektrum yang terlihat, namun dalam spektrum inframerahnya terang tahap sebelum ledakan supernova. 

Sebaliknya, ini adalah tentang penyerapan dan dispersi pita yang terlihat dari spektrum elektromagnetik, karena awan debu yang telah dikeluarkan bintang itu sendiri.

Awan debu ini transparan untuk inframerah, tetapi tidak untuk spektrum yang terlihat. Rupanya awan debu tebal yang mengelilingi bintang dengan cepat menjauh darinya, jadi bahu Orion, pemburu mitologis, pasti akan tetap di langit untuk waktu yang lebih lama lagi.