Betelgeuze

Betelguese illustratie. Bron: Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Wat is betelgeuse?

Betelgeuze Het is de alfa -ster van de constellatie van Orion, dus het wordt ook wel genoemd Alpha orionis. Het is een ster van het rode supergigent -type, de sterren van een groter volume, maar niet noodzakelijk de meest massieve.

Ondanks dat het de alpha -ster van Orion is, is betelgeuse met het blote oog niet de helderste van het sterrenbeeld, omdat rigel -beta orionis - degene is die het meest benadrukt. In het nabijgelegen infrarood- en rode spectrum is Betelgeuse echter degene met de grootste helderheid, een feit dat direct gerelateerd is aan de oppervlaktetemperatuur.

Deze ster werd zeker waargenomen sinds de oudheid door de eerste mensen, vanwege zijn grote helderheid. In helderheidsvolgorde is het meestal de helderste tiende in de nachtelijke hemel en, zoals we hebben gezegd, de tweede in helderheid in de Orion Constellation. 

Chinese astronomen in de 1e eeuw beschreven Betelgeuse als een gele ster. Maar andere waarnemers zoals Ptolemaeus noemden het oranje of roodachtig. Veel later, in de negentiende eeuw, merkte John Herschel op dat zijn helderheid variabel is.

Wat er gebeurt, is dat alle sterren evolueren, dus hun kleur verandert in de loop van de tijd, omdat het gas en stof uit de meest oppervlakkige lagen verdrijft. Dit verandert ook zijn helderheid.

Bethalgous -kenmerken

Betelgeuse Grootte Vergelijking, Mu Cephei, KY Cygni en V354 Cephei. Bron: Flagauthor, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• Betelgeuse is het karakteristieke voorbeeld van een rode supergigent -ster, die worden gekenmerkt door een spectrale type k of m en type I luminositeit.
• Het zijn sterren met lage temperaturen; In het geval van betelgeuze wordt geschat dat het ongeveer 3000 k is. De temperatuur en kleur zijn gerelateerd, bijvoorbeeld een stuk heet ijzer leeft rood, maar als de temperatuur stijgt, wordt het wit.
• Ondanks dat het slechts 8 miljoen jaar is.
• Deze gigantische sterren hebben ook een variabele helderheid. In de afgelopen jaren is de helderheid afgenomen, wat de wetenschappelijke gemeenschap heeft gemaakt, hoewel het onlangs heeft hersteld.

Onder de hoofdkenmerken:

• Afstand: Tussen 500 tot 780 lichtjaren.
• Massa: Tussen 17 en 25 zonnemassa's.
• Radio: Tussen 890 tot 960 zonnestraal.
• Helderheid: Tussen 90.000 tot 150.000 de zonnigheid.
• Evolutie staat: Rood supergigent.
• Schijnbare omvang: +0.5 (zichtbaar) -3.0 (infrarood J -band) -4,05 (K Infrared Band).
• Leeftijd: Tussen 8 en 10 miljoen jaar.
• Radiale snelheid: +21,0 km/s.

Kan u van dienst zijn: mechanische golven: kenmerken, eigenschappen, formules, typen

Betelgeuse behoort tot de spectrale klasse M, wat betekent dat de temperatuur van zijn fotosfeer relatief laag is. Het is geclassificeerd als type M1-2 Ia-AB.

In het Yerkes -diagram Van spectrale classificatie betekent het IA-AB-achtervoegsel dat het een supergigent is van tussenliggende helderheid. Het lichtgevende spectrum van Betheteuse wordt gebruikt als referentie voor de classificatie van andere sterren.

De diameter van Betheteuse wordt berekend tussen 860 en 910 miljoen kilometer en was de eerste ster waarvan de diameter werd gemeten door interferometrie. Deze diameter is vergelijkbaar met die van de baan van Jupiter, maar het is niet de grootste rode supergigants.

Ondanks zijn grote omvang is het net tussen de 10 en 20 keer massiever dan onze zon. Maar de massa is groot genoeg om zijn geweldige evolutie snel te zijn, omdat de levensduur van een ster gaat met de omgekeerde van het vierkant van zijn massa.

Training en evolutie

Betelgeuse begon, net als alle sterren, als een enorme wolk van waterstofgas, helium en kosmisch stof met andere chemische elementen, die rond een centraal punt condenseren en zijn massadichtheid verhoogden.

Er zijn aanwijzingen dat dit gebeurt in de clusters van sterren in vorming, meestal gelegen in nevels bestaande uit koude interstellaire materie en weinig dicht.

IC396 Nebula met talloze sterren in de vormingsstadium. Het beeld werd in infrarood genomen, omdat het zichtbare spectrum wordt geabsorbeerd door de nevel. Bron: NASA/Spitzer.

De vorming van een ster, zijn leven en zijn dood, is een eeuwig gevecht tussen:

• Zwaartekrachtattractie, die de neiging heeft om alle materie op een punt te condenseren en
• De individuele kinetische energie van elk deeltje, die samen de noodzakelijke druk uitoefent om te ontsnappen en uit te breiden vanaf het punt van aantrekkingskracht.

Terwijl de samentrekking van de oorspronkelijke wolk wordt geproduceerd naar het midden, a protoestrella dat begint straling uit te stoten.

De zwaartekrachtattractie veroorzaakt atoomkernen die kinetische energie verwerven, maar bij het remmen in het dichtste centrum van de protooestrella, straalt elektromagnetische straling uit en begint dus te schijnen.

Wanneer u het punt bereikt waar waterstofkernen zo zijn verdicht en voldoende kinetische energie verwerven om elektrostatische afstoting te overwinnen, begint de kracht van sterke aantrekkingskracht te werken. Dan treedt de fusie van de kernen op.

Kan u van dienst zijn: normale vector: berekening en voorbeeld

In de nucleaire fusie van de waterstofkernen worden helium- en neutronencentra gevormd, met enorme hoeveelheden kinetische energie en elektromagnetische straling. Dit komt door het verlies van massa in de nucleaire reactie.

Dit is het mechanisme dat de zwaartekrachtcompressie van een ster tegengaat, door kinetische druk en stralingsdruk. Hoewel de ster in deze balans is, wordt gezegd dat deze in de hoofdreeks staat.

Het rode gigantische podium

Het hierboven beschreven proces duurt niet eeuwig, althans voor zeer massieve sterren, omdat als waterstof helium wordt, de brandstof opraakt.

Op deze manier daalt de druk die de zwaartekracht ineenstortt en daarom is de kern van de ster compact. Op hetzelfde.

Wanneer dit gebeurt, is de staat van rode reus bereikt en dit is het geval van betelgeuse. In Stellar Evolution definieert de massa van de ster leven en doodstijd.

Een supergigent als Betelgeuse heeft een korte levenstijd, die zeer snel door de hoofdreeks gaat, terwijl de kleine massieve rode dwergen voor miljoenen jaren bescheiden schijnen.

Betheteuse wordt berekend op een leeftijd van 10 miljoen jaar en wordt beschouwd als al in de laatste fasen van de evolutionaire cyclus. Er wordt gedacht dat in 100.000 jaar of zo eindigt de levenscyclus met een grote explosie van supernova.

Structuur en compositie

Betelgeuse heeft een dichte kern omgeven door een mantel en een atmosfeer, die een diameter van 4,5 keer hoger bereikt dan de terrestrische baan. Maar in 2011 werd ontdekt dat de ster is omgeven door een enorme nevel materiaal van zichzelf.

De nevel die Betheteuse omringt, strekt zich uit tot 60 miljard kilometer van het oppervlak van de ster, dit is 400 keer de orbitale straal van de aarde.

In de laatste fase verdrijven rode reuzen de omliggende ruimte, een enorme hoeveelheid in een relatief korte tijd. Naar schatting geeft Betelgeuse het equivalent van de massa van de zon af in slechts 10.000 jaar. Dit is slechts een moment in de geweldige tijd.

Hieronder is een afbeelding van de ster en de nevel, verkregen met de VLT -telescoop op de Paranal Hill, Antofagasta, Chili voor ESO (Europese organisatie voor astronomisch onderzoek op het zuidelijk halfrond).

Het kan u van dienst zijn: eerste wet van thermodynamica: formules, vergelijkingen, voorbeelden

In de figuur is de centrale rode cirkel correct de Betelgeuse -ster, met een diameter van vier en een half keer de baan van de aarde. Dan komt de zwarte schijf overeen met een zeer helder gebied dat werd gemaskeerd om de nevel die de ster omringt te zien, die zoals het gezegd is, zich tot 400 keer uitstrekt tot 400 keer de orbitale straal van de aarde.

Deze afbeelding is genomen in het infrarood- en gekleurde bereik zodat de verschillende regio's zichtbaar kunnen zijn. Het blauw komt overeen met de kortste golflengten en het rood tot het langst.

De kleine rode cirkel in het midden is de Betelgeuse -ster, de zwarte cirkel is het maskeren van een kneepperig helder gebied. Rond de zwarte cirkel is de nevel samengesteld uit het materiaal dat door de ster wordt verdreven, worden gezien. (Bron: Eso-VLT)

De elementen aanwezig in Betelgeuse

Zoals elke ster is betelgeuse voornamelijk samengesteld uit waterstof en helium. Omdat het echter een ster is in zijn laatste fasen, begint het binnenin andere zwaardere elementen in het periodiek systeem te synthetiseren.

De waarnemingen van de nevel die betelgeuse omringt, gevormd door het materiaal dat de ster gooit, geeft de aanwezigheid van silica en aluminiumoxide stof aan. Dit materiaal is het materiaal dat de meeste rotsachtige planeten vormt, zoals de aarde.

Dit geeft aan dat er in het verleden miljoenen sterren waren vergelijkbaar met Betelgeuse, die het materiaal voorzag dat de rotsachtige planeten van ons zonnestelsel vormde, inclusief de aarde.

Betelgeuse demping

Afbeelding van de nevulositeit rond Betelgeuse. Bron: betelgeuse_vlt.JPG: ESO/VLTNEBULE_AROUNOUND_BELGEUSE.JPG: ESO/P. Kervelladerivative Work: Henrykus, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

De laatste tijd is Betelgeuse nieuws in de International Press, omdat begin oktober 2019 het licht in slechts enkele maanden begon te worden verzwakt,.

In januari 2020 nam de helderheid ervan bijvoorbeeld af in een 2,5 -factor. Voor 22 februari 2020 stopte hij echter zijn verzwakking en begon hij zijn helderheid te herstellen.

Dat verwijst naar het zichtbare spectrum, maar in het infraroodspectrum is het helder de fasen voorafgaand aan een explosie van supernova. 

Integendeel, het gaat over de absorptie en dispersie van de zichtbare band van het elektromagnetische spectrum, vanwege de stofwolk die de ster zelf heeft verdreven.

Deze stofwolk is transparant voor infrarood, maar niet voor het zichtbare spectrum. Blijkbaar zal de dikke stofwolk rond de ster er snel van weggaan, dus de schouder van Orion, de mythologische jager, zal zeker nog lang meer in de lucht blijven.