Tähtijätti pitää astronomeja pilkkanaan

Suunnattoman suuri Betelgeuze ei ole räjähtämäisillään niin kuin tähtitieteilijät ovat luulleet. Myös etäisyys siihen on arvioitu huomattavasti alakanttiin.

Suunnattoman suuri Betelgeuze ei ole räjähtämäisillään niin kuin tähtitieteilijät ovat luulleet. Myös etäisyys siihen on arvioitu huomattavasti alakanttiin.

E. Wheatley (STScl)/ESA/NASA

Australialaiset tutkijat ovat selvittäneet, kuinka jättiläistähti Betelgeuze on voinut vetää astronomeja nenästä viime vuosina.

Tähti herätti huomiota vuonna 2019 himmenemällä yhtäkkiä rajusti.

Muutos oli paljon suurempi kuin normaalisti Betelgeuzen kaltaisten kirkkaudeltaan vaihtelevien tähtien tapauksessa. Astronomit tulkitsivat himmenemisen merkiksi siitä, että tähti oli palamassa loppuun ja räjähtämässä supernovana.

Vuoden 2019 lopulla Betelgeuze menetti kirkkauttaan Maasta katsottuna. Vasemmassa kuvassa tähden säteily tammikuussa 2019, oikeassa joulukuussa 2019. Ilmeisesti tähdestä purkautui runsaasti plasmaa, joka sitten jäähtyi varjostavaksi pölypilveksi.

© M. Montargès et al./ESO & E. Wheatley (STScl)/ESA/NASA

Koska tähti kirkastui taas kuukausi kuukaudelta, ilmiölle kaivattiin selitystä. Yhden mukaan tähteä oli varjostanut valtava pölypilvi.

Australian kansallisen yliopiston tutkimusryhmä analysoi tähden säteilyn vaihtelua vuonna 2019 ja vertasi tuloksia tietokonemalleihin, jotka voivat selittää sen.

Loppupäätelmäksi tuli, että tähti ei ollut palamassa loppuun, vaan se oli yhä elinkaarensa toiseksi viimeisessä vaiheessa, jossa se polttaa heliumia ytimessään.

Punaisena ylijättiläisenä Betelgeuze jatkaa elämäänsä, vaikka ytimen vetyvarastot ovat ehtyneet. Se alkaa fuusioida heliumia ja raskaampia alkuaineita.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

1. Vety palaa ensin

Muiden tähtien tavoin punaiset ylijättiläiset fuusioivat elinkaarensa pitkässä alkuvaiheessa vetyä heliumiksi. Ydinreaktiot tapahtuvat ytimessä (keltainen), jossa on riittävä paine. Uloin vetykerros ei fuusioidu.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

2. Heliumin fuusio alkaa

Seuraavassa vaiheessa tähti alkaa fuusioida heliumia hiileksi ytimessään (sininen). Vedyn fuusioituminen heliumiksi jatkuu ydintä ympäröivässä kerroksessa. Betelgeuze on tässä vaiheessa.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

3. Raskaat aineet osallistuvat

Viimeisessä vaiheessa, joka kestää vain satojatuhansia vuosia, vedyn fuusio lakkaa. Sen sijaan ensin hiili ja sitten raskaammat alkuaineet jatkavat fuusioitumista ytimessä (harmaa). Niistä raskainta on rauta.

Betelgeuzen kirkkauden normaali vaihtelu johtuu aineen liikkumisesta tähden eri kerrosten välillä. Liike aiheuttaa paineaaltoja, jotka vaikuttavat säteilyyn kahtena jaksona. Toinen kestää noin 185 ja toinen noin 400 päivää.

Vuoden 2019 raju himmeneminen oli tutkijoiden mukaan tosiaankin pölypilven seuraus.

© Claus Lunau/SPL

Naapurina ylijättiläinen

Jos Betelgeuze olisi rantapallo, Aurinko olisi pienempi kuin nuppineulan pää ja Maa olisi tuskin edes erotettavissa paljaalla silmällä.

  • Nimi: Betelgeuze.
  • Tähtityyppi: Sykkivä punainen ylijättiläinen.
  • Massa: 16,5–19 kertaa Aurinko.
  • Halkaisija: 750 kertaa Aurinko.
  • Etäisyys Maahan: 530 valovuotta.

Analyysien mukaan Betelgeuze on kooltaan aiempaa arviota – 1 100 kertaa Aurinko – pienempi. Sen kooksi määritettiin nyt noin 750 kertaa Aurinko.

Myös vanha etäisyysarvio osoittautui liian suureksi. Tähti on 700 valovuoden sijasta 530 valovuoden päässä. Turvaväli on kuitenkin riittävä, jos ajatellaan vaaraa, jonka Betelgeuze aiheuttaa Maalle räjähtäessään yli 100 000 vuoden kuluttua.