12月 27, 2024

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ベテルギウスは通常よりも約 50% 明るいです。 どうしたの?

ベテルギウスは通常よりも約 50% 明るいです。 どうしたの?

ベテルギウスで何かが起こるたびに、超新星が発生するにつれてそれについての憶測が爆発します。 そうすればいいですね。 私たちは何の影響も受けないほど十分に離れているので、空が何ヶ月もそのように明るくなるのを想像するのは楽しいです。

現在、赤色巨星は50%近く明るくなり、これが再び憶測を強めている。

ベテルギウスは超新星として爆発します。 それに関しては世界共通の合意がある。 しかし、いつなのかという問題は定かではない。 スターの行動は不可解だ。 卑劣な定命の者がどうやってそれを知ることができるでしょうか?

ベテルギウスは単なる赤色巨星ではなく、脈動する半円形の変光星でもあります。 これは、振幅は変化する可能性がありますが、明るさの変化にはある程度の周期性があることを意味します。 約400日の周期で明るさが変化します。 また、より短い 125 日の周期、230 日の別の周期、および 2,200 日の巨大な周期もあり、これらはすべて衝動によって決定されます。 これらすべてのサイクルにより、星を明確に理解することが困難になる可能性があります。

2年前、ベテルギウスが異常事態を起こし、人々はそれが何を意味するのか疑問に思いました。 実際、星の明るさは変わっていないことが分かりました。 代わりに、星はその表面から物質を放出し、それが冷えて塵雲となり、光を遮断した。 このエピソードは「大停電」と呼ばれています。

この図は、2019 年のしばらくの間、ベテルギウスが暗く見える原因となった可能性のあるものを示しています。クレジット: NASA、ESA、および E. Wheatley (STScI)
この図は、2019 年のしばらくの間、ベテルギウスが暗く見える原因となった可能性のあるものを示しています。クレジット: NASA、ESA、および E. Wheatley (STScI)

明るくなってきた今、再び科学者の注目を集めている。 彼らは、あなたがどの発達段階にいるのか、そしてこの活動が何を意味するのかを知りたがっています。 新しい研究は、誰もが予想していたよりも早く超新星として爆発する可能性があることを示しています。

新しい紙は、パルス周期からベテルギウスの発達段階を推定。 第一著者は東北大学大学院理学研究科天文学研究所の佐用英之氏で、英国王立天文学協会の月次通知に論文の掲載が受理されました。

新しい研究のより複雑な部分が見出しになることがよくあります。 それに対する議論は意味がありません。 そうやって人類は動いていくのです。

私たちはエルドリッジ博士を選びません。 彼女は間違っていません。 ただ、論文ではそれが起こり得る結果の一つに過ぎないと述べているだけだ。 それは他の多くの定義を定義します。

著者らは論文の中で、どちらの発見が正しいかに関係なく、ベテルギウスが天の川銀河の次の超新星となる可能性があると述べている。 「ベテルギウスは一次炭素燃焼の最終段階にあり、次の銀河超新星爆発の有力な候補であると結論づけた」と研究者らは書いている。

赤色巨星としてベテルギウスを離れた メインシーケンス。 長い間ずっと 800万年から850万年前 歴史上、彼らは水素をヘリウムに融合させ、この融合によって失われた質量をエネルギーとして放出することによって、大量の水素を消費してきました。 (アインシュタインに感謝します。)これは、太陽のように水素をヘリウムに融合させることはもうないことを意味します。 ベテルギウスのような星が質量を失うと、重力が外向きの圧力を抑えることができなくなり、膨張してより大きな外皮を形成します。 そのため、質量は減ってもサイズは大きくなります。

この図は、赤色超巨星ベテルギウスとその周囲の中心の規模を太陽系と比較して示しています。 画像クレジット: L. Calçada、ヨーロッパ南天天文台 (ESO)
この図は、赤色超巨星ベテルギウスとその周囲の中心の規模を太陽系と比較して示しています。 画像クレジット: L. Calçada、ヨーロッパ南天天文台 (ESO)

ベテルギウスのような星が主系列を離れ、核内で水素がヘリウムに融合しなくなった後、状況は劇的に変化します。 間に ヘリウム核融合 次の段階では、コアに炭素が蓄積します。 その後、他の元素を生成する一次炭素燃焼期間が始まります。 新しい論文の著者らは、ベテルギウスはその時代の後期段階にあると述べている。

しかし、どのくらいの期間ですか? どのくらい滞在しますか? それに対する正確な答えはまだありません。

「地球からの距離が比較的近いにも関わらず、そのこともあり、距離、光度、半径、現在の質量、ゼロ年齢主系列(ZAMS)に関する厳密な制約、内部回転状態、および地球の内部回転状態に関する情報を得ることが困難でした。したがって、ベテルギウスの進化の状況といつ爆発するかについては、混合に関連していると考えられる」と著者らは書いている。 ベテルギウスからの新しいレビュー。 ZAMS は、特定の星の進化段階を理解するために特に重要です。 これは基本的なものですが、唯一の責任ではありません。

しかし、この研究はいくつかの強力な可能性を示唆しています。

この作品は音符とモデルを組み合わせたもので、それぞれが異なる方法で音符に適合します。 これは難しいビジネスであるため、数十年後に爆発する可能性があると主張する見出しやツイートは少し誤解を招きます。 小さな違いが注目されることはほとんどありません。

一次炭素燃焼期間はいくつかの段階で構成されます。 ベテルギウスがいつ超新星爆発を起こすかを判断することの難しさの一部は、ベテルギウスがどの段階を通過するかを判断することに起因しています。 彼と私たちとの距離も議論の余地がある。 ベテルギウスのレビューでは、「地球からわずか 200 パーセクの距離にあるため、適切な機器を使用して空間的に解決できるが、ベテルギウスから生じる不確実性が依然として深い理解への重大な障壁となっている」と述べられています。

この画像はハーシェル ミッションのデータに基づいており、宇宙空間を加速するベテルギウスを取り囲む円周媒体 (CSM) を示しています。  7 分角の位置に顕著な弓の衝撃があり、その動きの証拠です。 また、CSM には 9 分角の位置に別の特徴があり、これはベテルギウスの以前の合体または物理的追放の証拠である可能性があります。 ベテルギウスは複雑で理解するのが難しいです。 画像クレジット: Decin et al.  2012年。
この画像はハーシェル ミッションのデータに基づいており、宇宙空間を加速するベテルギウスを取り囲む円周媒体 (CSM) を示しています。 7 分角の位置に顕著な弓の衝撃があり、その動きの証拠です。 また、CSM には 9 分角の位置に別の特徴があり、これはベテルギウスの以前の合体または物理的追放の証拠である可能性があります。 ベテルギウスは複雑で理解するのが難しいです。 画像クレジット: Decin et al. 2012年。

全員の注目を集めたのは、研究結果からの次の 2 つの文でした: 「この図によると、炭素が枯渇してから数十年以内に核が崩壊するでしょう。これは、ベテルギウスが次の銀河超新星爆発の非常に良い候補であることを示しています。私たちの近くにあります。」

これが彼らが話している数字です。

研究から得られたこの図は、ベテルギウスのさまざまな元素の豊富さを示しています。 初期の存在量は、核の内部で何が起こっているのか、星の内部で炭素がどの段階で燃焼しているのか、いつ爆発するのかを示す指紋やスナップショットのようなものです。 コアからの核融合生成物は、対流によってコアから表面まで定期的に浚渫され、研究者はコアを垣間見ることができます。 しかし、いつ爆発するかを判断するには、星の初期質量、星の自転速度、その他さまざまな要因を知ることにも依存しますが、これらの要因は程度の差こそあれ判断が困難です。 画像クレジット: Saio et al.  2023年。
研究から得られたこの図は、ベテルギウスのさまざまな元素の豊富さを示しています。 初期の存在量は、核の内部で何が起こっているのか、星の内部で炭素がどの段階で燃焼しているのか、いつ爆発するのかを示す指紋やスナップショットのようなものです。 コアからの核融合生成物は、対流によってコアから表面まで定期的に浚渫され、研究者はコアを垣間見ることができます。 しかし、いつ爆発するかを判断するには、星の初期質量、星の自転速度、その他さまざまな要因を知ることにも依存しますが、これらの要因は程度の差こそあれ判断が困難です。 画像クレジット: Saio et al. 2023年。

しかし、あまり注目を集めなかったのは、論文の次の部分だった。

「実際、炭素枯渇に近い後期段階以降では表面状態がほとんど変化しないため、進化段階を正確に判断することは不可能である」と研究者らは書いている。 天文学者は表面しか見ることができませんが、物語を語るのは星の奥深くで何が起こっているかです。

この論文の著者らは、観測、データ、モデリングによれば、ベテルギウスは考えられているよりも早く爆発する可能性があると本気で主張している。 しかし、これが重要なのですが、星の一次炭素がどの段階で燃えているかはわかっていません。 データに適合する一部のモデルによれば、カーボン燃焼は長期間継続することができます。

しかし、ベテルギウスが主要な炭素燃焼段階にあることに誰もが同意しているわけではありません。 ベテルギウスのレビューの著者らは、この星はまだヘリウム段階にあると述べています。 ヘリウムの初期燃焼は後の燃焼段階よりもはるかに長いため、ベテルギウスはヘリウム燃焼の中心部にあると考えられます。 脈動周期はおそらく初期ヘリウムバーナーの半径、距離、進化状態を制約している」と研究者らは書いているが、「反対の議論」があることは認めている。

研究者らが超新星の爆発のタイミングを決定しようとしたもう一つの方法は、その周期的な脈動を同様のモデルと一致させることだ。 これは、ジョナサン・マクダウェルが上記のツイートで言及していることです。

論文のこの図は、ベテルギウス (オリアルファ) の 4 つのサイクルまたは周期に対応する 4 つのモデルを示しています。 天体物理学者でなければ、混乱してしまうでしょう。 しかし、これらは、ベテルギウスの爆発予測の背後にある複雑さと不確実性を説明するのに役立ちます。 画像クレジット: Saio et al.  2023年。
論文のこの図は、ベテルギウス (オリアルファ) の 4 つのサイクルまたは周期に対応する 4 つのモデルを示しています。 天体物理学者でなければ、混乱してしまうでしょう。 (私はそうではないので、とても混乱しています。) しかし、これは、ベテルギウスの爆発を予測する背後にある複雑さと不確実性を説明するのに役立ちます。 画像クレジット: Saio et al. 2023年。

それが最終的に爆発するとき、そして超新星としての最終爆発に異論を唱える人は誰もいないでしょうが、一部の超新星のように致命的なガンマ線バーストを引き起こす可能性は低いです。 そして、その物質が出てきて強力なX線や紫外線が発生するとしても、私たちが影響を受けることはほとんどありません。 その代わり、それは全人類が目に見える光のショーとなり、オリオン座を永遠に変えることになるでしょう。 科学者らは、この星が中性子星を残す可能性が最も高く、おそらく数百万年にわたって見えるパルサーとなるだろうと述べている。 イベント全体は、最初から最後まで、星、超新星、および星の残骸の進化を研究する前例のない機会となります。 科学者は、これまでに行われたすべての研究とすべての観察とデータを徹底的に分析し、どこが正しくてどこが間違っていたかを特定することから逆算して作業できるようになります。 老ベテルギウスは彼らに多くのことを教えてくれるでしょう。

超新星からの衝撃波は 10 万年後に到達しますが、太陽の太陽磁気圏によって簡単にそらされてしまいます。 地球への最大の影響は、上層大気に当たる宇宙線の増加です。

私たちのほとんどは、この大惨事の噴火を眺め、自然の力に畏敬の念を抱いて座っているでしょうが、一方で、突飛な陰謀論や、疑似宗教的、疑似科学的、カルト的な崇拝に目を向ける人もいるでしょう。

祝福された出来事が起こったとき、まだ人類が存在していれば。

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