Betelgeuse on kirkastunut

Orion tähdistössä oleva punainen jättiläinen, Betelgeuse, on kirkastunut merkittävästi. Sen kirkkaus on kasvanut 1,56-kertaiseksi aikaisemmasta. Kirkkauden vaihtelu punaiselle jättiläistähdelle ei ole mitenkään uutta, sillä ennen tähden siirtymistä supernovaksi, sen rakenteessa ja kemiassa tapahtuu voimakkaita muutoksia.

Betelgeuse on tähtitaivaalla tavallisesti kymmeneksi kirkkain tähti. Kirkastumisen myötä sen sijoitus on siirtynyt kohti kärkeä ja on nyt seitsemänneksi kirkkain. Kuva ALMA – ESO/NAOJ/NRAO, E/O'Gorman/P.Kervella.

Betelgeuse oli viimeksi otsikoissa vuosina 2019 – 2020, jolloin sen kirkkaus himmeni noin 25 %. Tämä himmeneminen johtui tähdestä sinkoutuneesta pölypilvestä, joka himmensi tähden valon määrää epätavallisen runsaasti. Sittemmin pilvi on laajentunut ja tähden kirkkaus on palautunut. Tutkijoiden mukaan pölypilven sinkoutumiseen avaruuteen liittyy tähden jaksollisten värähtelyjen muutos. Betelgeusesta on havaittu 5,9 vuoden ja noin 400 vuorokauden jaksot, joista jälkimmäinen on nyt muuttunut noin 200 vuorokauden pituiseksi.

Betelgeusessa tapahtuvat kirkkauden muutokset liittyvät tähden viimeistä vaihetta, supernovaa, ennen esiintyviin muutoksiin. Tähti on punaisessa jättiläistähtivaiheessa, joka on seurausta heliumin fuusion käynnistymisestä. Betelgeusen massa on himan alle 20 auringonmassaa, ja ikä noin 8 miljoonaa vuotta. Suuresta massasta johtuen tähden rakenne poikkeaa Auringon rakenteesta siten, että vedyn fuusion aikana sen ydin oli konvektiivinen. Helium-fuusion alettu ytimen konvektiivisuus on päättynyt ja tähti on laajentunut. Heliumytimen ulkopuolella on vetykerros, joka myös fuusioituu niiltä osin kuin lämpötila ja paine se mahdollistavat.

Ennen supernovaa, ytimessä syntyy useita kerroksia, joissa fuusioituva alkuaineen ovat eri kerroksissa. Näitä aineita ovat syntymisjärjestyksessä: hiili (konvektiivinen kerros), happi, magnesium, pii ja rauta. Rautaa raskaampien alkuaineiden fuusioituminen ei vapauta energia, vaan vaatii energiaa, joten ytimen energian tuotanto päättyy. Tästä on seurauksena ytimen luhistuminen ja koko tähti siirtyy lyhyeen mutta erittäin näyttävään supernovavaiheeseen. Supernovassa ulkokerrokset sinkoutuvat avaruuteen mutta ydin luhistuu hyvin tiiviiksi neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi.

Vaikka supernova onkin hyvin nopea tapahtuma, sitä edeltävät vaiheet vaativat oman aikansa. Nyt havaittu Betelgeusen kirkastuminen ei ole merkki siitä, että supernovavaihe olisi tulossa lähivuosina. Tutkijat arvioivat, että supernovavaihe voi olla mahdollinen seuraavan 100 000 vuoden kuluessa, mutta ei varmastikaan meidän elinaikanamme. Nykyinen kirkastuminen himmenee normaalitasolle ehkä vuosikymmenen kuluessa. Tulevaisuudessa (myös meidän elinaikanamme) tulemme näkemää lisää sekä himmenemisiä että kirkastumisia.

Sitten kun Betelgeusen supernovavaihe käynnistyy, ihmiskunta, jos se on edelleen tällä pallollamme, on hyvin edullisessa asemassa havaitsemassa sitä. Tähti on vain noin 600 valovuoden etäisyydellä. Tämä etäisyys on riittävä, jotta supernovan haitalliset vaikutukset eivät ulotu tänne asti, mutta olemme riittävän lähellä yksityiskohtaiseen havainnointiin.

Betelgeusen himmenemisestä on kerrottu Avaruusmagasiinissa tässä artikkelissa ja uutinen himmenemisen syystä tässä artikkelissa.