بتلگئوس: اگر ستاره مرموز منفجر شود چه اتفاقی رخ خواهد داد؟

 ستاره بتلگئوس که با نام آلفا شکارچی یا ابط‌الجوزا نیز شناخته می‌شود روشن و قرمز رنگ است و در صورت فلکی اوریون (شکارچی) رفتار‌های غیر منتظره‌ای از خود نشان داده است. در اواخر سال ۲۰۱۹ و اوایل سال ۲۰۲۰ میلادی این ستاره بسیار ضعیف‌تر از آن چیزی بود که ما تاکنون از آن مشاهده کرده بودیم دست کم در مقایسه با پیشینه‌ای که در یک قرن گذشته مشاهده شده بود.

 به طور خلاصه، بتلگئوس از بلاتریکس سومین ستاره درخشان اوریون تقریبا کم نورتر شد. این رویداد به عنوان "کم نور شدن بزرگ" شناخته شد. با این وجود، بتلگئوس از آن زمان دوباره درخشان شده است. برای چند روز در سال جاری این ستاره درخشان‌ترین ستاره صورت فلکی اوریون بود درخشان‌تر از آن چه تاکنون دیده‌ایم. هر دو رویداد منجر به گمانه‌زنی در این باره شد که آیا مرگ آن ستاره به شکل یک انفجار قریب الوقوع خواهد بود یا خیر. آیا شواهدی برای حمایت از این ایده وجود دارد؟ و چنین انفجاری چگونه بر روی ما و سیاره زمین تاثیر خواهد گذاشت؟

ستارگان در کل به طور قابل توجهی پایدار هستند و سال به سال با روشنایی مشابهی می‌درخشند. با این وجود، استثنائاتی در این میان وجود دارند و برخی از ستارگان ستاره‌های متغیر نامیده می‌شوند و میزان روشنایی‌شان تغییر می‌کند. معروف‌ترین ستاره از این دست"میرا" یا "شگفت اختر" است که به عنوان یک ستاره متغیر توسط "دیوید فابریسیوس" کشیش آلمانی در سال ۱۵۹۶ میلادی کشف شد و ستاره تپنده‌ای است که به طور منظم منبسط و منقبض می‌شود.

"الغول" (Algol) یک نمونه شناخته شده دیگر است: به طور متناوب توسط یک ستاره همراه دچار خسوف می‌شود. حدود ۳۰ ستاره از این قبیل با چشم غیرمسلح قابل مشاهده هستند اگرچه توجه به تغییر در روشنایی آن‌ها نیاز به بررسی و دید منظم دارد.

بتلگئوس هفتمین ستاره درخشان در آسمان (به غیر از خورشید) درخشان‌ترین ستاره در بین ستارگان متغیر است. گاهی اوقات بتلگئوس تقریبا به روشنی "ریگل" یا پای شکارچی (چهارمین ستاره آبی درخشان در صورت فلکی) می‌شود در حالی که در زمان‌های دیگر به طور قابل توجهی کم نورتر است. این تغییرات ناشی از ضربان‌هایی مشابه ضربان‌های ستاره میرا است اگرچه نه به آن نظم و بزرگی.

با این وجود، گاهی اوقات یک ستاره می‌تواند برای مدت زمان کوتاهی بسیار درخشان شود. درخشان‌ترین و نادرترین ستاره در میان چنین نوع از ستاره‌هایی ابرنواختر‌ها (سوپرنُوا) هستند که زمانی شکل می‌گیرند که کل یک ستاره در یک انفجار قدرتمند به زندگی خود پایان می‌دهد. ابرنواختر‌ها می‌توانند به قدری درخشان شوند که در طول روز قابل مشاهده باشند اگرچه این اتفاق تنها چند بار در ۱۰۰۰ سال گذشته رخ داده است. با این وجود، ما قادر به مشاهده تعداد کمی از آن‌ها خواهیم بود.

اگرچه بتلگئوس یک ستاره متغیر است کم نوری بزرگ آن در سال ۲۰۲۱ میلادی شدید بود. ظرف چند ماه در واقع تا حدود ۶۰ درصد از نور آن کاسته شد. در نهایت مشخص شد که این امر توسط یک ابر ایجاد شده بود. ستارگانی مانند بتلگئوس به طور مداوم گاز و غبار را دفع می‌کنند. در آن زمان توده‌ای از گاز در باد به بزرگی خود ستاره نیمی از ستاره را پنهان کرده بود. در واقع، تصاویر این ستاره نشان می‌دهد که نیمه جنوبی آن گم شده است. به نظر می‌رسد که برخی از ستارگان مانند بتلگئوس در معرض تاثیر آب و هوا قرار دارند. با این وجود، ما هنوز نمی‌دانیم چه عاملی باعث روشن شدن ناگهانی آن شده است. این ستاره اکنون ۵۰ درصد روشن‌تر از حد معمول است. با این وجود، یک ابرنواختر قریب الوقوع چندان محتمل به نظر نمی‌رسد. در این نوع ستاره‌ها یک انفجار ابرنواختری در هسته ایجاد می‌شود. از سوی دیگر، تغییرات روشنایی یک پدیده سطحی است.

درخشش شدید ممکن است در واقع به دلیل همان ابر غباری باشد که باعث کم نور شدن آن شده و اکنون نور ستاره را به سمتمان بازتاب می‌دهد و آن را درخشان‌تر نشان خواهد داد.

با این وجود، ما نمی‌توانیم مطمئن باشیم و ستاره‌شناسان در این باره هیجان زده هستند. جرم بتلگئوس حدود ۱۵ تا ۲۰ برابر بیش‌تر از خورشید است و انتظار می‌رود ستارگانی با این جرم در یک انفجار قدرتمند به نام ابرنواختر به زندگی خود پایان دهند. رنگ قرمز بتلگئوس نشان می‌دهد که یک ابرغول قرمزرنگ است بدان معنا که در حال حاضر به پایان عمر خود نزدیک شده است. با این وجود، ممکن است هنوز یک میلیون سال تا به پایان رسیدن فاصله داشته باشد. ستارگانی مانند بتلگئوس می‌توانند بیش از ۱۰ میلیون سال زندگی کنند که دوره‌ای بسیار کوتاه برای ستاره شناسان محسوب می‌شود و البته زمانی بسیار طولانی برای هر فرد دیگری است.

با وجود این، مدل‌های جدیدی اجرا شده‌اند برخی از آن‌ها نشان می‌دهند که یک ابرنواختر ممکن است ظرف مدت چند هزار سال رخ دهد در حالی که برخی دیگر این رویداد را در ۱.۵ میلیون سال آینده پیش بینی می‌کنند.

اسرار زیادی پیرامون بتلگئوس وجود دارند. ما جرم دقیق آن را نمی‌دانیم و حتی فاصله آن نیز موضوعی مورد بحث است. استدلال می‌شود که این ستاره اخیرا با یک همراه کوچک‌تر ادغام شده است: این رخداد توضیح می‌دهد که آن ستاره چرا سریع‌تر از حد انتظار می‌چرخد چرا که معمولا این سرعت چرخش در ستارگان بزرگ مشاهده می‌شود.

در برخی از دست نوشته‌های باستانی اشاره شده که این ستاره بیش از آن که شبیه مریخ سرخ رنگ باشد شبیه زحل زردرنگ است. آیا این ستاره تغییر رنگ داده است؟ این پدیده می‌تواند نشان دهنده تکامل سریع باشد به این معنی که که یک ابرنواختر ممکن است زودتر رخ دهد.

دینامیک انفجار

اگر بتلگئوس به ابرنواختر تبدیل شود به چه شکلی خواهد بود؟ این ستاره حدود ۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد. پس از یک انفجار ابتدا بارانی از ذرات بی جرم به نام نوترینو را شناسایی می‌کنیم که برای ما بی ضرر هستند.

پس از آن، ستاره به سرعت می‌درخشد. سپس یک یا دو هفته تقریبا با همان روشنایی ماه کامل خواهد درخشید. پس از آن بتلگئوس طی چند ماه محو می‌شود، اما به مدت شش تا دوازده ماه در روز قابل مشاهده خواهد بود. در شب شما تا یک یا دو سال پس از آن می‌توانید این ستاره را با چشم غیر مسلح ببینید. با این وجود، پس از آن دیگر هرگز آن ستاره را نخواهیم دید و صورت فلکی اوریون برای همیشه درخشش قرمز رنگ خود را از دست خواهد داد.

آیا خطری برای ما وجود دارد؟ ابرنواختر‌ها ذراتی با انرژی بالا به نام پرتو‌های کیهانی تولید می‌کنند که می‌توانند از سپر میدان مغناطیسی زمین عبور کنند، اما این مقادیر در مقایسه با سایر تشعشعاتی که دریافت می‌کنیم ناچیز است.

یک انفجار ابرنواختر همواره می‌تواند آهن رادیواکتیو ایجاد کند. در واقع، این ماده در بستر زمین و روی ماه یافت شده است و گمان می‌رود بین ۲ تا ۳ میلیون سال پیش در یک انفجار ابرنواختری شکل گرفته باشد. آن ابرنواختر شاید ۳۰۰ سال نوری از ما فاصله داشت البته نزدیک‌تر از بتلگئوس بود، اما به اندازه دور بود که هیچ مشکل بزرگی برای حیات روی زمین ایجاد نکرد. یک ابرنواختر بسیار نزدیک یعنی نزدیک‌تر از ۳۰ سال نوری می‌تواند مشکلات بزرگی ایجاد کند: پرتو‌های کیهانی می‌توانند باعث تخریب اُزن و سطوح خطرناک اشعه ماوراء بنفش شوند. این امر می‌تواند اُزُن را طی یک دوره صد تا هزار ساله به میزان نصف کاهش دهد و این سطح می‌تواند باعث بروز یک رویداد انقراض شود.

با این وجود، چنین ابرنواختری از نظر قریب الوقوع بسیار نادر به نظر و احتمال آن وجود دارد که صرفا یکبار در هر میلیارد سال رخ دهد. در نهایت، بتلگئوس ممکن است هنوز برای مدتی در اطراف باشد. این خبر خوبی است، زیرا آن ستاره یک ستاره جذاب و مرموز است. هنوز چیز‌های زیادی وجود دارند که باید در مورد این ستاره بیاموزیم و کشف کنیم.