Ohrozí Zemi nebezpečí z Orionu? Jedna z nejjasnějších hvězd zřejmě vybuchne

V lednu jsou ideální podmínky pro sledování souhvězdí Orion. Tedy pokud je jasná obloha. V našich zeměpisných šířkách je totiž souhvězdí na obloze celou noc. Teď se tam ovšem děje něco, co hrozí obrovským výbuchem jedné z hvězd souhvězdí. Může exploze, pokud nastane, ohrozit i Zemi?

Souhvězdí je dobře rozeznatelné i pro naprosté laiky, neboť jeho tvar v podobě písmene X a tři jasné hvězdy seřazené do řady, tedy takzvaný Orionův pás, jsou velice dobře identifikovatelné.

Když jsme se zmínili o tom, že patří mezi deset nejjasnějších hvězd, tak v případě Betelgeuze to už vlastně tak zase neplatí. Něco se s ním děje

Betelgeuze a Rigel, dvě z hvězd souhvězdí Orion, patří mezi deset nejjasnějších hvězd oblohy. Leží proti sobě na pomyslném písmenu X. Betelgeuze vlevo nahoře, Rigel vpravo dole. Když jsme se zmínili o tom, že patří mezi deset nejjasnějších hvězd, tak v případě Betelgeuze to už vlastně tak zase neplatí. Něco se s ním děje. Jasnost této hvězdy začala výrazně klesat, a to tak, že to lze postřehnout i bez dalekohledu pouhým okem. Může to znamenat cokoli, v nejhorším případě pak to, že se promění v nebezpečnou supernovu.

Za tisíc let, nebo zítra

Betelgeuze je podle dosavadních znalostí červený veleobr, nejbližší naší planetě – je od nás vzdálený asi 640 světelných let. Jeho velikost je odhadována na zhruba tisíc poloměrů našeho Slunce, což znamená, že by jeho povrch v naší soustavě sahal až k oběžné dráze Jupitera.

Před třemi lety hvězdu blíže zkoumal astronom J. Craig Wheeler z University of Texas v Austinu ve spolupráci s mezinárodní skupinou vysokoškolských studentů. Podle Wheelera existují důkazy o tom, že se červený obr na počátku své existence otáčel spolu s menší doprovodnou hvězdou, kterou později pohltil. Tento hvězdný kanibalismus je poměrně běžný. V takovém případě se hvězda „nafoukne“ a její rotace se zpomalí.

Betelgeuze se zcela jistě promění v supernovu. Kdy to ale bude, nikdo nedokáže odhadnout.

„Je to jako v případě krasobruslaře. Když při piruetě roztáhne ruce, jeho rotace se zpomalí,“ vysvětluje Wheeler. „Měla by se tedy také zpomalit rotace Betelgeuze, ale není to tak. Otáčí se 150krát rychleji, než by měl. Nemůžeme to zatím vysvětlit.“ Jako možné řešení nabízí americký astronom vysvětlení, že když Betelgeuze pohltil svého hvězdného partnera pravděpodobně o hmotnosti našeho Slunce, mohl se přenést moment hybnosti této druhé hvězdy na vnější vrstvy červeného veleobra. Betelgeuze se zcela jistě promění v supernovu, tedy explodující hvězdu. Kdy to ale bude, nikdo nedokáže odhadnout. Wheeler k tomu v době výzkumu řekl, že to může být za tisíce let, ale třeba zítra.

Co se děje v jádru hvězdy

Co by se v takovém případě stalo? Dnes víme o procesech v nitru hvězd poměrně hodně. Díky velkému tlaku a teplotě se tu mění vodík v hélium. Tento proces znamená uvolnění obrovského množství energie, která se vyzáří a zároveň udržuje obal hvězdy na místě. Ve chvíli, kdy je vodík spotřebován, převáží vliv dostředné gravitace a smršťování jádra zvýší teplotu natolik, že začne fúzovat hélium, jež se promění na uhlík. V tu chvíli záleží na hmotnosti hvězdy. V těch s hmotností menších, než je řádově desetinásobek hmotnosti Slunce, se uhlík dále nespaluje a (ve zkratce) vzniká bílý trpaslík, hvězda se tedy zhroutí.

Srovnání Betelgeuze se Sluncem a Antares, což je nejjasnější hvězda v souhvězdí Štíra

U hmotnějších hvězd vše prochází dalšími stádii vývoje, kdy se v jádru vytvářejí stále těžší prvky. Každý nový cyklus „hledá“ rovnováhu mezi tlakem v jádru a gravitací. Těžší prvky ovšem kvůli silnější interakci v atomech uvolňují při fúzi méně energie, než to bylo v případě vodíku či hélia. Konečnou stanicí je proto železo – to už nevyvine tolik energie, a tak se železné jádro začne hroutit, přičemž jsou produkovány vysokoenergetické gama paprsky, které rozbijí železo na hélium s tím, že navíc vzniknou neutrony. Vysoce hmotná hvězda se pak zhroutí ve zlomku sekundy.

Země má zřejmě štěstí

Právě proto na sebe Betelgeuze upoutal pozornost. Jasnost této hvězdy nezačala prudce růst, ale naopak klesat. Teď ovšem záleží na její hmotnosti, kterou bohužel v případě Betelgueze přesně neznáme. Jestliže je ve velikosti zhruba pětadvacetinásobku hmotnosti Slunce (což je docela dobře možné), vybuchla by jako supernova a místo ní by se vytvořila černá díra.

Pro život na naší planetě by hrozilo velké nebezpečí, pokud by supernova byla ve vzdálenosti do sta světelných let.

Ze Země bychom mohli několik týdnů vidět její světelné záření, které by mělo odpovídat svitu Měsíce v úplňku, takže by supernova byla vidět i ve dne. Před ničivým zářením by nás měla ale ochránit vzdálenost a směr osy rotace Betelgueze. Ve druhém případě se záblesky záření gama šíří v úzkých svazcích, vycházejících z obou pólů. Jejich osa naštěstí nemíří naším směrem.

Pro život na naší planetě by hrozilo velké nebezpečí, pokud by supernova byla ve vzdálenosti do sta světelných let a elektronika na Zemi či astronauti na oběžné dráze by byli ohroženi v případě, že by výbuch nastal v okruhu tří set světelných let. Betelgeuze je však od nás 640 světelných let daleko, takže se můžeme těšit jen na velice zajímavou podívanou. Kdy? Zítra, nebo za pár let. Uvidíme.