Šiaurinio pusrutulio naktiniame danguje Betelgeizė – viena iš pastebimiausių žvaigždžių. Ji yra labai ryški, be to, patenka į vieno įspūdingiausių ir žinomiausių žvaigždynų (Oriono žvaigždyno) sudėtį. Tad danguje surasti ir pasigrožėti raudonųjų supermilžinių klasei priskiriama žvaigžde, nuo Žemės nutolusia ne tiek jau ir daug (maždaug 650 šviesmečių) – nesunku. O ją pasverti?

Žvaigždė yra tokia didžiulė, jog net ir antžeminių teleskopų objektyvuose ji matoma ne kaip ryškus taškelis, o kaip nedidukas švytintis diskas. Betelgeizės skersmuo už Saulės didesnis maždaug 800 kartų, o šviesis – 14 tūkst. kartų. Vis tik iki šiol viena iš esminių supermilžinės savybių nebuvo žinoma tiksliai. Toji savybė – tiksli žvaigždės masė.

Dangaus kūno masės įvertinimui astronomai dažnai naudoja metodą, kurio metu stebimas kitas, orbita aplink „sveriamą“ objektą besisukantis dangaus kūnas. Stebėjimo rezultatai leidžia įvertinti gravitacinę „sveriamo“ objekto trauką, o paskui – ir masę. Tačiau Betelgeizė jokio tokio parankaus kaimyno ar kaimynės neturi (arba jo(s) nėra pavykę įžiūrėti). Tad vertinant supermilžinės masę, specialistams tenka griebtis kitų metodų.

Vienas iš jų grindžiamas daugmaž tikslaus supermasyvių žvaigždžių formavimosi ir evoliucijos modelio sudarymu. Skaičiuojant šiuo metodu, išeitų, jog žvaigždės masė turėtų prilygti 20 Saulės masių.

Kitas metodas grindžiamas žvaigždės šviesio matavimu. Šio parametro rodikliai yra žvaigždės paviršiuje vykstančių procesų (taip pat ir žvaigždės gravitacijos poveikio) pasekmė. Apjungus šiuo metodu gautus duomenis su žvaigždės dydžio parametrais, galima apskaičiuoti ir šviesulio masę. Šiuo atveju išeitų, jog Betelgeizės masė turėtų prilygti 10 Saulės masių.

Nesunku pastebėti, kad skaičiuojant skirtingais metodais, masės rezultatai skiriasi nepaprastai daug.

Neseniai naują žvaigždės masės įvertinimo metodą pasiūlė Bonos universiteto (Vokietija) astronomai, vadovaujami Hildingo Neilsono (Hilding Neilson). Jie žvaigždės „svėrimo“ procedūrą mėgino atlikti visai kitu būdu. Savo modelyje tyrėjai žvaigždę vertino kaip diską. Tuomet kruopščiai ištyrė ir užfiksavo jos ryškio susilpnėjimą disko pakraščiuose. Šis efektas (angl. – „limb darkening“) astronomams yra gerai žinomas, be to, jį neblogai aprašo kai kurie matematiniai modeliai.

Mokslininkai Betelgeizės masę apskaičiavo pagal žvaigždės skersmenį ir išmatuotą disko pritemimo efektą. Rezultatas – maždaug 12 Saulės masių. Žinoma, tenka pripažinti, jog šis įvertinimas kol kas nedaug tobulesnis už anksčiau aptartus metodus. Klaidingų duomenų į skaičiavimus gali įvesti tiek netiksliai žinomas atstumas iki Betelgeizės (o tai reikštų, jog tiksliai nežinomas ir žvaigždės dydis), tiek ir galimi matematinių modelių netikslumai.

Detalus tyrimo aprašymas pateikiamas publikacijoje „Weighing Betelgeuse: Measuring the mass of alpha Orionis from stellar limb-darkening“.

Grįžtant prie Betelgeizės kasdienio gyvenimo, galima prisiminti, jog supermilžinė dabar yra priešmirtinėje evoliucijos stadijoje ir gana sparčiai artėja savosios egzistencijos galo link. Tiesa, tokių supermilžinių evoliuciją astronomai dar nėra visiškai perpratę. Tyrėjus ypač domina, kaip supermilžinės išsviedžia savo medžiagą (dujų srautai nuo Betelgeizės driekiasi į kosmosą) ir daro tai taip sparčiai? Jei tempas nelėtės, Betelgeizės neliks jau po kelių milijonų metų: tuomet supermilžinė turėtų virsti galinga supernova, kurios sprogimas Žemėje turėtų būti ryškiai matomas net ir dieną.

Parengė Saulius Žukauskas,
sauliuszukauskas01@gmail.com

Komentarai (17)