Gyengélkedik a vörös szuperóriás Betelgeuze

Az alfa Orionis, a Betelgeuze régóta ismert félszabályos változócsillag. Rendkívül könnyű megtalálni,  a fényességbecsléshez megfelelő összehasonlító csillagokat is találunk az észlelőtérképén. Keresve se lehet találni jobb jelöltet arra, hogy elkezdjük a változócsillagok rendszeres megfigyelését!

Az elmúlt hetekben a hazai bulvársajtó is felkapta a hírt, miszerint “furán viselkedik a Betelgeuze, felrobbanhat az égbolt egyik legfényesebb csillaga”. Tényleg szokatlanul halvány az Orion csillagkép legfényesebb csillaga? Valóban “senki nem tudja, mi történik pontosan”? Lehetséges-e, hogy a most megfigyelhető elhalványodás Betelgeuze “közeli szupernóvává alakulásának jele”? Tegyük kicsit rendbe a dolgokat!

Az Orion bal vállát alkotó vörös szuperóriás csillag, a Betelgeuze (alfa Orionis) fényváltozását 1836-ban fedezte fel az ismert angol csillagász, John Frederick William Herschel. Azóta nyomon követik a csillag fényességének hullámzását a profi és amatőrcsillagászok egyaránt. E közismert változócsillag fényváltozása vizuálisan is könnyen megfigyelhető, hiszen észleléséhez nem szükséges semmiféle műszer, szabad szemmel lehet végezni a fényességbecslést. Nem véletlenül szerepel a csillag a világ változósait összefogó nemzetközi szervezet, a Változócsillag-észlelők Amerikai Társaságának (AAVSO) kezdők számára összeállított tíz csillagos útmutatójában (10 Star Tutorial).

A mostani felhajtást valószínűleg az indította el, hogy néhány csillagász december elején arról számolt be a The Astronomers’ Telegram hasábjain, hogy október eleje óta folyamatosan halványodik a csillag, s a “modern idők eddigi leghalványabb értékét érte el” december 7-én 1,12V fényességnél, s ráadásul a közleményben azt is megemlítették, hogy az Antares mellett a Betelgeuze lehet az a csillag, amely legközelebb szupernóvává válhat. A hónap során ráadásul tovább halványodott a csillag, és egyre több embernek feltűnt, hogy tényleg sokkal halványabb a Betelgeuze, mint ahogy ahhoz egy alkalmi megfigyelő hozzászokott. Ezt követően különböző internetes fórumokon megindult a spekuláció, hogy a mostani “szokatlan” elhalványodás, esetleg a csillag szupernóvává válásának előjele lehet, és több mint négyszáz évnyi várakozás után végre ismét lehetőség lesz megfigyelni egy tejútrendszerbeli szupernóvát. A hírt aztán felkapta a nemzetközi sajtó is, és némi késéssel eljutott a hazai bulvársajtóba is.

Művészi illusztráció a forrongó Betelgeuzéről és közvetlen környezetéről. A jobboldali skálán láthatóak a Naprendszer bolygópályáinak méretei. (ESO/L. Calçada)

Az Orion csillagkép egy Orionida meteorral 2017. október 22-én, Kelemen Péter felvételén.

Egy hangulatos felvétel Hárskútról: a kép bal oldalán a szokatlanul halvány vörös csillag, a Betelgeuze látható. (Landy-Gyebnár Mónika fotója).

Nos, akkor nézzük meg, hogy tényleg szokatlan-e a Betelgeuze mostani elhalványodása? Először is kezdjük azzal, hogy a Betelgeuzéről régóta köztudott, hogy egy nagyjából 1 magnitúdó amplitúdójú félszabályos (SRC típusú) változócsillag, ami azt jelenti, hogy maximum környékén az égbolt egyik legfényesebb csillaga, 0 magnitúdó körüli fényességgel, de a fényváltozás hullámzása következtében időnként ennél akár 2,5-szer halványabb is lehet. A fényesség ilyen mértékű változása már szabad szemmel is megfigyelhető. Ennek köszönhető, hogy a Betelgeuze fényváltozására még egyes ausztráliai bennszülött törzsek is felfigyeltek.

Visszatérve az eredeti kérdésre: tényleg annyira nagy szám az alfa Ori mostani elhalványodása? Az a helyzet, hogy az ilyen félszabályos változóknál teljesen normális, hogy hullámzik a fényességük: időnként fényesebbek, máskor halványabbak. Jó, de hát most olyan hirtelen elhalványodott, és még sosem volt ilyen halvány, nem? Nos, akkor nézzük meg jobban, hogyan is viselkedett a Betelgeuze az elmúlt hónapokban!

A fénygörbén jól látható, hogy már az előző télen is jelentősen elhalványodott a csillag, néhány hónap alatt közel 1,0 magnitúdóig csökkent le a fénye, s idén december elejéig is nagyjából hasonló ütemben halványodott, csak most egy picivel halványabb lett.

Ha a történelmi adatok között kutakodunk, akkor kiderül, hogy a XIX. században több csillagász is észlelte 1,2 magni körülinek a Betelgeuzét: John Herschel 1836-ban és 1839-ben, Argelander 1842-ben, Baxendell 1881-ben. Az ATEL 13365. számában Guinan és munkatársai arról számolnak be, hogy a karácsony előtti napokra (vagyis két héttel ezelőttre) az alfa Ori fényessége 1,29V magnitúdóig csökkent, ami a fotoelektromos mérések megkezdése óta az eddigi leghalványabb érték. Ugyanakkor Guinanék azt is megjegyzik, hogy Joel Stebbins  1926/27 telén 1,25V fényességűnek mérte a csillagot. Az AAVSO vizuális észleléseken alapuló régi fénygörbéjén pedig az is látható, hogy 1940/41 telén, valamint 1945 és 1947 között többször is 1,3-1,5 magnitúdó körüli minimumfényességet ért el, vagyis nagyjából annyira halvány volt mint most. Jeremy Shears (BAA/VSS) pedig azt írja – valószínűleg brit vizuális észlelések alapján –, hogy az 1970-es évek végén ért el 1,5 magnitúdót az alfa Ori.

Ha kicsit jobban megnézzük az elmúlt 13 év V-szűrős CCD mérései alapján készült AAVSO-fénygörbét, akkor láthatjuk, hogy a Betelgeuze legalább több egymásra rárakódó periódussal pulzál. Guinanék szerint a fő periódus 425 nap körüli, de emellett egy 5,9 éves fényváltozási periódus is megfigyelhető, Bob King a Sky&Telescope hasábjain pedig 100-180 nap közötti periódusokat is megemlít. E több módusú pulzáció egymásra rakódása következtében míg 6-8 évvel ezelőtt mindössze néhány tizedmagnitúdó amplitúdóval hullámzott a fényessége, az utóbbi években egyre nőtt a fényváltozás mértéke, az idei télre meghaladva az egy éven belüli 1 magnitúdót (ezt a jelenséget hívjuk lebegésnek).

Mindezek alapján – még ha figyelembe is vesszük azt, hogy az elmúlt napokban még tovább halványodott a Betelgeuze, és az AAVSO adatbázisában elérhető legfrissebb V-szűrős CCD-mérések szerint már kb. 1,4V körüli lehet csupán a csillag fényessége – kijelenthetjük, hogy bár most tényleg szokatlanul halvány az alfa Ori, ez teljesen beleillik abba a képbe, hogy egy félszabályos változócsillaggal van dolgunk. Bizony, a Betelgeuze változtatja a fényességét, ahogy egy ilyen vörös szuperóriás szokta.

Az ilyen félszabályos változócsillagok fényességváltozását elsősorban az okozza, hogy a pulzáció során a csillag mérete és a hőmérséklete is periodikusan változik. A kb. 20 naptömegű Betelgeuze esetén a csillag átmérője minimum környékén akkora, hogy ha a mi Napunk helyébe tennénk ezt a vörös szuperóriást, akkor körülbelül a Mars pályájánál lenne a csillag felszíne, maximum környékén pedig a Jupiter pályájáig érne. Emellett a Betelgeuze felszínén hatalmas csillagfoltok is megfigyelhetőek – ahogy az a nyitóképen is láthatjuk –, valószínűleg ezek jelenléte is szerepet játszik a fényváltozásban.

Az igaz, hogy valamikor szupernóva lesz majd a Betelgeuzéből, de ez valószínűleg egy több tízezer éves időskálán belül várható, ami csillagászati időskálán nézve nem is olyan sok, csak hát ugye, mi már több mint négy évszázada várunk egy tejútrendszerbeli szupernóvára…

 

Mindenesetre a mostani elhalványodás ráirányította a figyelmet erre az Orion bal vállán látható vörös szuperóriásra, és talán ennek hatására többen is kedvet kapnak a változócsillagok megfigyeléséhez. Azok a változósok, akik az elmúlt években elsősorban a halványabb változócsillagok megfigyelésével foglalkoztak, talán újra kedvet kapnak a legfényesebb, tőlünk is látható félszabályos változócsillag rendszeres megfigyeléséhez. Remélhetőleg, szabad szemes észlelések mellett még több digitális mérés készül majd a Betelgeuzéről a következő évtizedek során. A szabadszemes észlelések megkönnyítésére mellékelem a csillag AAVSO-térképét.

Fényességbecsléskor ne szemléljük hosszan az alfa Ori-t, mert a csillag vörös színe miatt a Purkinje-effektus meghamisíthatja a becsült értéket. A Purkinje-effektus miatt ha a vörös színű változókat hosszan szemléljük, akkor a csillagok látszólag több tized magnitúdóval is kifényesednek. Ezért az alfa Ori esetében is lehetőleg rövid rápillantással végezzük a fényességbecsléseket.

Változós tudnivalók, észlelési tanácsok az MCSE Változócsillag Szakcsoport oldalán találhatók. 

Jó észlelést!

 

Ajánljuk...