Ce se va întâmpla când Betelgeuse va exploda?

Care stea va rămâne într-o zi fără combustibil în miezul său, punând astfel capăt perioadei sale de funcționare ca sursă naturală de fuziune nucleară în Univers. În timp ce stele precum Soarele nostru vor fuziona hidrogenul în heliu și apoi – umflându-se într-o gigantă roșie – heliu în carbon, există alte stele, mai masive, care pot atinge temperaturi suficient de ridicate pentru a fuziona în continuare carbonul în elemente și mai grele. În aceste condiții intense, steaua se va transforma într-o supergigantă roșie, destinată unei eventuale supernove după aproximativ 100.000 de ani. Și cea mai strălucitoare supergigantă roșie de pe întreg cerul nostru nocturn? Aceasta este Betelgeuse, care – așa cum a explicat fantastic Jillian Scudder în 2015 – ar putea deveni supernovă în orice moment.

Honestly, la distanța sa de 640 de ani lumină față de noi, ar fi putut deveni supernovă în orice moment începând cu secolul al XIV-lea și tot nu am fi știut. Betelgeuse este una dintre cele mai strălucitoare zece stele de pe cer în lumină vizibilă, dar doar 13% din producția sa de energie este detectabilă pentru ochiul uman. Dacă am putea vedea întregul spectru electromagnetic – inclusiv în infraroșu – Betelgeuse ar eclipsa, din punctul nostru de vedere, orice altă stea din Univers, cu excepția Soarelui nostru.

A fost prima stea care a fost rezolvată vreodată ca fiind mai mult decât o sursă punctiformă. Cu o dimensiune de 900 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, aceasta ar înghiți Mercur, Venus, Pământul, Marte și chiar centura de asteroizi dacă ar înlocui steaua noastră mamă. Este o stea care pulsează, astfel încât diametrul său se modifică în timp.

În plus, pierde în mod constant masă, pe măsură ce reacțiile intense de fuziune încep să expulzeze straturile cele mai exterioare, ținute cu greu. Observațiile radio directe pot detecta efectiv această materie expulzată și au constatat că se extinde până dincolo de echivalentul orbitei lui Neptun.

Dar atunci când studiem cerul nopții, studiem trecutul. Știm că Betelgeuse, cu o masă incertă între aproximativ 12 și 20 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, nu a fost niciodată destinată să trăiască foarte mult: poate doar în jur de 10 milioane de ani. Cu cât o stea este mai masivă, cu atât mai repede își consumă combustibilul, iar Betelgeuse arde foarte, foarte puternic: cu o luminozitate de aproximativ 100.000 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru. În prezent, se află în stadiile finale ale vieții sale – ca supergigantă roșie – ceea ce înseamnă că, atunci când nucleul cel mai interior va începe să fuzioneze siliciul și sulful în fier, nichel și cobalt, steaua însăși va mai avea doar câteva minute.

În acele momente finale, miezul va fi incredibil de fierbinte, însă fierul, nichelul și cobaltul nu vor putea fuziona în nimic mai greu. Este nefavorabil din punct de vedere energetic să facă acest lucru și, prin urmare, nu se va produce nicio radiație nouă în regiunile cele mai interioare. Cu toate acestea, gravitația este încă în joc, încercând să atragă miezul stelei spre el însuși. Fără fuziune nucleară care să-l susțină, nucleul nu are alte opțiuni și începe să facă implozie. Contracția îl face să se încălzească, să devină mai dens și să atingă presiuni cum nu s-a mai văzut până acum. Și, odată ce a trecut o joncțiune critică, se întâmplă: nucleele atomice din miezul stelei încep o reacție de fuziune frenetică, toate deodată.

Aceasta este ceea ce creează o supernovă de tip II: colapsul nucleului unei stele ultramasive. După o scurtă străfulgerare inițială, Betelgeuse va deveni extrem de strălucitoare pe o perioadă de câteva săptămâni, ajungând la o strălucire maximă care, în mod intrinsec, va fi de miliarde de ori mai strălucitoare decât Soarele. Va rămâne la strălucirea maximă timp de luni de zile, deoarece cobaltul radioactiv și gazele în expansiune provoacă o emisie continuă de lumină strălucitoare.

Supernovele au avut loc în Calea noastră Lactee în trecut: în 1604, 1572, 1054 și 1006, printre altele, un număr dintre ele fiind atât de strălucitoare încât au fost vizibile în timpul zilei. Dar niciuna dintre ele nu a fost atât de aproape ca Betelgeuse.

La o distanță de numai 600 sau cam așa ceva de ani lumină, Betelgeuse va fi mult mai aproape decât orice supernovă înregistrată vreodată de omenire. Din fericire, este încă suficient de departe pentru a nu reprezenta un pericol pentru noi. Câmpul magnetic al planetei noastre va devia cu ușurință orice particule energetice care se întâmplă să ne iasă în cale și este suficient de îndepărtată pentru ca radiațiile de înaltă energie care ne vor ajunge să fie de o densitate atât de scăzută încât vor avea un impact mai mic asupra ta decât banana pe care ai mâncat-o la micul dejun. Dar oh, va apărea vreodată strălucitoare.

Nu numai că Betelgeuse va fi vizibilă în timpul zilei, dar va rivaliza cu Luna pentru al doilea cel mai strălucitor obiect de pe cer. Conform unor modele, Betelgeuse va deveni „doar” la fel de strălucitoare ca o semilună groasă, în timp ce alții o vor vedea rivalizând cu întreaga Lună plină. Se poate concepe că va fi cel mai strălucitor obiect de pe cerul nopții timp de mai bine de un an, până când, în cele din urmă, va dispărea într-o stare mai slabă.

Din păcate, la întrebarea cheie „când” nu avem un răspuns; mii de alte stele din Calea Lactee pot deveni supernove înainte ca Betelgeuse să o facă. Până când nu vom dezvolta un telescop de neutrini ultra-puternic pentru a măsura spectrul energetic al neutrinilor care sunt generați de (și, prin urmare, ce elemente sunt fuzionate în interiorul) o stea ca Betelgeuse, la sute de ani lumină distanță, nu vom ști cât de aproape este de a deveni supernovă. S-ar putea să fi explodat deja, iar lumina cataclismului să se îndrepte deja spre noi… sau ar putea rămâne neschimbată față de cum arată astăzi încă o sută de mii de ani.