تظهر أحدث ملاحظات Betelgeuse أن النجم بدأ الآن يضيء ببطء. لا يوجد مستعر أعظم اليوم! ليس هناك ما تراه ، حظًا أفضل في المرة القادمة.
على الرغم من بعض الضجيج ، فإن هذا السلوك هو بالضبط ما توقعه علماء الفلك. Betelgeuse نجم مختلف تمامًا عن شمسنا. في حين أن شمسنا هي نجمة التسلسل الرئيسي في ذروة حياتها ، فإن Betelgeuse نجمة عملاقة حمراء على وشك الموت. لكن موت نجم ليس عملية بسيطة.
تلمع النجوم بهذه السطوع ولفترة طويلة بسبب التوازن الدقيق بين الجاذبية والاندماج النووي. ترغب الجاذبية في انهيار نجم تحت وزنه. بدون الانصهار النووي ، ستسحق الجاذبية النجم إلى قزم أبيض ، نجم نيوتروني ، أو ثقب أسود. لكن الجاذبية الناتجة عن ضغط التكسير تسمح للهيدروجين الموجود في قلب النجم بالاندماج في الهيليوم تعرف العملية باسم سلسلة بروتون بروتون (أو سلسلة PP) وتجمع بين أربعة نوى هيدروجين في نواة هيليوم واحدة. يتم تحويل حوالي 3٪ من الكتلة الأصلية إلى طاقة على شكل أشعة جاما. تعمل هذه الطاقة على تسخين القلب بشكل أكبر ، مما يسمح لها بالدفع ضد الجاذبية.
بالنسبة للنجوم الأكبر من الشمس ، تبدأ عملية اندماج أخرى تعرف باسم دورة CNO. يشير CNO إلى الكربون - النيتروجين - الأكسجين لأن العملية تدمج الهيليوم في هذه العناصر الثلاثة. هذه العملية هي السبب في أن هذه العناصر الثلاثة هي الأكثر وفرة في الكون باستثناء الهيدروجين والهيليوم.
بينما يمكن أن تحدث كل من دورة PP-chain و CNO في نفس الوقت داخل النجم ، تزداد دورة CNO بمرور الوقت عندما يصبح الهيدروجين أكثر ندرة وأكثر الهليوم أكثر وفرة. نظرًا لأن دورة CNO تطلق طاقة أكثر بمعدل أسرع من سلسلة pp ، فإن هذا يعني أن درجة حرارة النجم تزداد بمرور الوقت. نرى هذا التسخين التدريجي في شمسنا. في الوقت الذي تهيمن فيه دورة CNO على نجم ، يصبح قلبه حارًا جدًا بحيث تنتفخ الطبقات الخارجية للنجم وتتوسع.
هذه هي مرحلة Betelgeuse الآن. لملايين السنين ، كان نجم التسلسل الرئيسي لحوالي 20 كتلة شمسية. لكنها الآن تدمج الهيليوم بشراسة لدرجة أنها ازدهرت في عملاق أحمر. ينفد Betelgeuse من الوقود ، وفي النهاية ، ستفوز الجاذبية. أنها مسألة وقت فقط.
لكن ذلك الوقت ليس بالضرورة قريبًا. لدى Betelgeuse ما يكفي من الهليوم للبقاء في مرحلة العملاق الأحمر لحوالي 100000 سنة. حتى بعد نفاد الهليوم ، سيكون قادرًا على دمج الكربون في عناصر أثقل لمدة ألف عام تقريبًا. بعد ذلك سوف تتغير الأمور بسرعة إلى حد ما. عندما ينفد الكربون سيحاول دمج العناصر الأثقل والأثقل لمدة عام تقريبًا. ثم سينهار جوهرها ، وستصبح Betelgeuse سوبرنوفا ، وسوف نحصل على عرضنا أخيرًا.
كما يمكننا أن نقول ، Betelgeuse لا تزال عميقة في المرحلة الحمراء العملاقة من حياتها. على الرغم من خفته بشكل ملحوظ في الآونة الأخيرة ، إلا أنه ليس على وشك الانفجار. يشير التعتيم والسطوع التدريجيان اللذان نرى أنه لن ينفجر في حياتنا. يقترح أن جوهر Betelgeuse لا يزال يتمادى بخطى ثابتة.
يرجع سطوع Betelgeuse المتغير إلى عملية تعرف باسم الحمل الحراري. يتم تسخين الطبقات العليا من النجم من قبل القلب ، وهذا يولد تدفقًا لمناطق أكثر سخونة وبرودة. يتم تسخين المواد في الداخل وترتفع إلى السطح. ثم يبرد ويغرق في النجم ، وتستمر الدورة. يحدث الحمل الحراري في المناطق الخارجية لمعظم النجوم ، بما في ذلك الشمس. على سطح الشمس ، تُعرف مناطق الحمل الحراري هذه باسم الحبيبات ، وعادة ما تكون بحجم ولاية تكساس. يبدو هذا كبيرًا ، ولكن بالنسبة للشمس أصغر من معظم البقع الشمسية. على الرغم من أن الشمس تحتوي على مناطق ساخنة مشرقة ومناطق باردة باهتة ، إلا أنها صغيرة جدًا مقارنة بسطح الشمس ، ولا يوجد تغيير عام في لمعان الشمس.
لكن الطبقة الخارجية من Betelgeuse أقل كثافة من تلك الموجودة في الشمس. إنها أقل كثافة من الغلاف الجوي للأرض. إنه في الأساس حساء رقيق من الغاز المتوهج. هذا يعني أن مناطق الحمل على Betelgeuse يمكن أن تكون ضخمة. يمكن أن تغطي منطقة واحدة جزءًا كبيرًا من النجم. عندما ترتفع إحدى تلك المناطق إلى القمة ، تصبح Betelgeuse أكثر سطوعًا ، وعندما تبرد تعتيم النجوم. بدأ Betelgeuse في السطوع لأن المادة الساخنة تنقل إلى سطحها. هذا أمر طبيعي بالنسبة ل Betelguese ومن المرجح أن تكون الأمور على مدى آلاف السنين.
لذلك لا يوجد ازدهار اليوم. لكن ازدهار يوما ما. عاجلا أم آجلا ... بوم!
مرجع: إدوارد غينان وآخرون. "السقوط والصعود في سطوع Betelgeuse"
