BETELGEUSE: ÖZELLIKLERI, OLUŞUMU, YAPISI VE BILEŞIMI - ARTE - 2025

Betelgeuse , takımyıldız Orion'un alfa yıldızıdır, bu yüzden alfa Orionis olarak da adlandırılır. En büyük hacimli yıldızlar olan kırmızı süperdev tipte bir yıldızdır, ancak en büyük kütleli olması şart değildir.

Orion'un alfa yıldızı olmasına rağmen, ilk bakışta Betelgeuse, takımyıldızın en parlakı değildir, çünkü Rigel -beta Orionis- en çok göze çarpanıdır. Bununla birlikte, kızılötesi ve kırmızıya yakın spektrumda Betelgeuse, yüzey sıcaklığıyla doğrudan ilişkili olan en parlak gerçektir.

Şekil 1. Takımyıldız Orion ve Betelgeuse dahil dört ana yıldızı. Kaynak: Pixabay.

Bu yıldız, büyük parlaklığından dolayı ilk insanlar tarafından antik çağlardan beri kesinlikle gözlemlenmiştir. Parlaklık sırasına göre, genellikle gece gökyüzündeki en parlak onuncu ve daha önce de söylediğimiz gibi, takımyıldız Orion'daki parlaklıkta ikincisidir.

1. yüzyılda Çinli gökbilimciler Betelgeuse'u sarı yıldız olarak tanımladılar. Ancak Ptolemy gibi diğer gözlemciler onu turuncu veya kırmızımsı olarak adlandırdılar. Çok daha sonra, 19. yüzyılda John Herschel, parlaklığının değişken olduğunu gözlemledi.

Olan şey şu ki, tüm yıldızlar evrim geçiriyor, bu yüzden renkleri en yüzeysel katmanlardan gaz ve tozu dışarı atarken zamanla değişiyor. Bu aynı zamanda parlaklığını da değiştirir.

Genel özellikleri

Betelgeuse, spektral tip K veya M ve parlaklık tipi I ile karakterize edilen kırmızı süperdev yıldızın karakteristik bir örneğidir.

Düşük sıcaklık yıldızlarıdır; Betelgeuse durumunda 3000 K civarında olduğu hesaplanır. Sıcaklık ve renk ilişkilidir, örneğin bir parça sıcak demir kırmızı sıcaktır, ancak sıcaklık artarsa ​​beyaz olur.

Betelgeuse, yalnızca 8 milyon yaşında olmasına rağmen, nükleer yakıtı bittiği ve bugünkü boyutlarına ulaştığı için ana dizinin dışına hızla evrildi.

Bu dev yıldızların da değişken bir parlaklığı vardır. Son yıllarda parlaklığı azaldı, bu da bilim camiasını endişelendiriyor, ancak son zamanlarda iyileşiyor.

İşte temel özellikleri:

- Uzaklık : 500 ila 780 ışıkyılı arasındadır.

- Kütle : 17 ila 25 güneş kütlesi arasında.

- Yarıçap : 890 ila 960 güneş yarıçapı arasında.

- Parlaklık : 90.000 ila 150.000 güneş parlaklığı arasında.

- Evrim durumu : kırmızı süperdev.

- Görünen büyüklük : +0,5 (görünür) -3,0 (kızılötesi J bandı) -4,05 (kızılötesi K bandı).

- Yaş : 8 ile 10 milyon yıl arası.

- Radyal hız : +21.0 km / s

Betelgeuse, spektral sınıf M'ye aittir, bu da onun fotosfer sıcaklığının nispeten düşük olduğu anlamına gelir. Tip M1-2 Ia-ab olarak sınıflandırılır.

Spektral sınıflandırmanın Yerkes diyagramında, Ia-ab son eki, orta parlaklıkta bir süper-dev olduğu anlamına gelir. Betelgeuse'un ışık spektrumu, diğer yıldızların sınıflandırılması için bir referans olarak kullanılır.

Betelgeuse'nin çapının 860 ila 910 milyon kilometre arasında olduğu tahmin ediliyor ve çapı interferometri ile ölçülen ilk yıldızdı. Bu çap, Jüpiter'in yörüngesiyle karşılaştırılabilir, ancak kırmızı süper devlerin en büyüğü değildir.

Büyük boyutuna rağmen, Güneşimizden yalnızca 10 ila 20 kat daha büyüktür. Ancak kütlesi yıldız evriminin hızlı olması için yeterince büyüktür, çünkü bir yıldızın ömrü, yıldızın tam tersidir. kütlesinin karesi.

Oluşum ve evrim

Betelgeuse, tüm yıldızlar gibi, merkezi bir nokta etrafında yoğunlaşan ve kütle yoğunluğunu artıran diğer kimyasal elementlerle birlikte dev bir hidrojen gazı, helyum ve kozmik toz bulutu olarak başladı.

Genellikle soğuk, seyrek yıldızlararası maddeden oluşan bulutsuların içinde yer alan yıldız kümelerinin oluşumunda durumun böyle olduğuna dair kanıtlar vardır.

Şekil 2. Oluşum aşamasında çok sayıda yıldız bulunan IC396 bulutsusu. Görünür spektrum bulutsu tarafından soğurulduğu için görüntü kızılötesi olarak çekildi. Kaynak: NASA / Spitzer.

Bir yıldızın oluşumu, yaşamı ve ölümü şunlar arasında ebedi bir mücadeledir:

• Tüm maddeyi bir noktada yoğunlaştırma eğiliminde olan yerçekimi çekimi ve
• Çekim noktasından kaçmak ve genişlemek için gerekli basıncı birlikte uygulayan her parçacığın ayrı kinetik enerjisi.

Orijinal bulut merkeze doğru küçülürken, radyasyon yaymaya başlayan bir ön yıldız oluşur.

Kütleçekimsel çekim atom çekirdeğinin kinetik enerji kazanmasına neden olur, ancak protostarın en yoğun merkezinde durdurulduğunda elektromanyetik radyasyon yayarlar ve böylece parlamaya başlarlar.

Hidrojen çekirdeklerinin bu kadar sıkı bir şekilde paketlendiği ve elektrostatik itmenin üstesinden gelmek için yeterli kinetik enerji kazandığı noktaya ulaşıldığında, güçlü çekici kuvvet harekete geçmeye başlar. Daha sonra çekirdeklerin füzyonu gerçekleşir.

Hidrojen çekirdeklerinin nükleer füzyonunda, büyük miktarda kinetik enerji ve elektromanyetik radyasyonla helyum ve nötron çekirdeği oluşur. Bu, nükleer reaksiyondaki kütle kaybından kaynaklanmaktadır.

Bu, kinetik basınç ve radyasyon basıncı yoluyla bir yıldızın kütleçekimsel sıkışmasına karşı koyan mekanizmadır. Yıldız bu dengede olduğu sürece ana dizide olduğu söylenir.

Kırmızı dev sahne

Yukarıda açıklanan süreç, en azından çok büyük kütleli yıldızlar için sonsuza kadar sürmez, çünkü hidrojen helyuma dönüştürüldüğünde yakıt tükenir.

Böylelikle yerçekimsel çöküşe karşı koyan basınç azalmakta ve bu nedenle yıldızın çekirdeği sıkışmakta, aynı zamanda dış katman genişlemekte ve parçacıkların en enerjik kısmı uzaya kaçarak bir yıldızı çevreleyen toz bulutu.

Bu gerçekleştiğinde kırmızı dev durumuna ulaşıldı ve bu Betelgeuse'nin durumu.

Şekil 3. Orion takımyıldızında 800 güneş ila 130 parsek arasında değişen kırmızı bir süperdev olan Betelgeuse, yıldız diskini göstermektedir. (Kaynak: HST).

Yıldız evriminde yıldızın kütlesi, yaşam ve ölüm zamanını tanımlar.

Betelgeuse gibi bir süper dev, kısa bir ömre sahip, ana diziden çok hızlı geçerken, daha az kütleli kırmızı cüceler milyonlarca yıldır mütevazı bir şekilde parlıyor.

Betelgeuse'nin 10 milyon yaşında olduğu tahmin ediliyor ve evrim döngüsünün son aşamalarında olduğu düşünülüyor. Yaklaşık 100.000 yıl içinde yaşam döngüsünün büyük bir süpernova patlamasıyla sona ereceği düşünülüyor.

Yapı ve kompozisyon

Betelgeuse, bir manto ve Dünya'nın yörüngesinin çapının 4,5 katı olan bir atmosferle çevrili yoğun bir çekirdeğe sahiptir. Ancak 2011'de yıldızın, kendisinden kaynaklanan geniş bir madde bulutsusu ile çevrili olduğu keşfedildi.

Betelgeuse'u çevreleyen bulutsu, yıldızın yüzeyinden 60 milyar kilometre uzağa uzanır, bu Dünya'nın yörünge yarıçapının 400 katıdır.

Kırmızı devler, son aşamalarında, malzemeyi çevreleyen alana, nispeten kısa bir süre içinde muazzam bir miktarda dışarı atıyor. Betelgeuse'un sadece 10.000 yıl içinde Güneş kütlesinin eşdeğerini dökeceği tahmin ediliyor. Bu, yıldız zamanında sadece bir andır.

Aşağıda, ESO (Avrupa Güney Yarımküre Astronomik Araştırma Örgütü) tarafından Cerro Paranal, Antofagasta, Şili'de bulunan VLT teleskopu ile elde edilen yıldız ve bulutsunun bir görüntüsü bulunmaktadır.

Şekilde, merkezdeki kırmızı daire, Dünya'nın yörüngesinin dört buçuk katı çapında bir yıldız Betelgeuse'dur. O zaman siyah disk, yıldızı çevreleyen bulutsuyu görmemizi sağlamak için maskelenmiş çok parlak bir alana karşılık gelir ve söylendiği gibi, Dünya'nın yörünge yarıçapının 400 katına kadar uzanır.

Bu görüntü kızılötesi aralıkta çekilmiş ve farklı bölgelerin görülebilmesi için renklendirilmiştir. Mavi, en kısa dalga boylarına ve kırmızı en uzuna karşılık gelir.

Şekil 4. Ortadaki küçük kırmızı daire yıldız Betelgeuse, siyah daire ise son derece parlak bir alanın maskelenmesidir. Siyah dairenin etrafında yıldız tarafından fırlatılan maddeden oluşan bulutsuyu görebilirsiniz. (Kaynak: ESO-VLT)

Betelgeuse'da bulunan unsurlar

Tüm yıldızlar gibi Betelgeuse de esas olarak hidrojen ve helyumdan oluşur. Ancak son evrelerinde bir yıldız olduğu için içinde periyodik tablodan diğer daha ağır elementleri sentezlemeye başlar.

Yıldız tarafından fırlatılan maddelerden oluşan Betelgeuse'u çevreleyen bulutsunun gözlemleri, silis tozu ve alüminanın varlığına işaret ediyor. Bu malzeme, Dünya gibi kayalık gezegenlerin çoğunu oluşturan şeydir.

Bu bize Betelgeuse'a benzer milyonlarca yıldızın geçmişte var olduğunu ve Dünya dahil güneş sistemimizin kayalık gezegenlerini oluşturan malzemeyi sağladığını söylüyor.

Betelgeuse zayıflama

Betelgeuse son zamanlarda uluslararası basında bir haber oldu, çünkü Ekim 2019'un başından beri ışığı sadece birkaç ay içinde önemli ölçüde azalmaya başladı.

Örneğin, Ocak 2020 için parlaklığı 2,5 kat azaldı. Ancak 22 Şubat 2020'de kararmayı bıraktı ve parlaklığını geri kazanmaya başladı.

Bu, görünür spektruma atıfta bulunur, ancak kızılötesi spektrumda parlaklığı son 50 yılda oldukça sabit kalmıştır ve bu da gökbilimcilerin, bunun, gökbilimcilerin, bir süpernova patlamasına giden aşamalar.

Aksine, yıldızın kendisinin attığı toz bulutu nedeniyle elektromanyetik spektrumun görünür bandının emilmesi ve dağılması ile ilgilidir.

Bu toz bulutu kızılötesine karşı saydamdır, ancak görünür spektruma göre değildir. Görünüşe göre yıldızı çevreleyen kalın toz bulutu hızla ondan uzaklaşıyor, bu yüzden mitolojik avcı Orion'un omzu kesinlikle çok daha uzun süre gökyüzünde kalacak.

Referanslar

1. Astronoo. Betelgeuse. Astroo.com adresinden kurtarıldı.
2. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: New Millenium'da Astronomi. Üçüncü baskı. Thomson-Brooks / Cole.
3. Seeds, M. 2011. Astronominin Temelleri. Yedinci Baskı. Cengage Learning.
4. Açık pencere. Kütle-parlaklık ilişkisi. Kaynak: media4.obspm.fr
5. Vikipedi. Betelgeuse. Kurtarıldı: es.wikipedia.com
6. Vikipedi. Orion OB1 yıldız birliği. Kurtarıldı: es.wikipedia.com