Főoldal Csillagászattörténet Egyetemes csillagászat Általános A Betelgeuse-ről
   

 

A Betelgeuse-ről Konvertálás PDF-formátumba Nyomtatás Elküldés emailben
Szerző: Bartha Lajos | 2007. március 07., szerda

Amatőrcsillagászati kézikönyvek, cikkek leírása szerint az égbolt megismerését legjobb a Nagy Medve (Göncölszekér) csillagképének felkeresésével kezdeni. Ha ez így van, akkor jómagam eléggé rendhagyóan kezdtem az ismerkedést a csillagokkal, mivel az első csillagkép, amelyet 1945 egyik kora téli éjszakáján felismertem, az Orion volt.

Akkoriban már átböngésztem néhány népszerűsítő könyvet, és az ábrákról az Orion jellegzetes alakja eléggé jól az emlékezetembe vésődött. Egy derült éjszakán, lakásunk dél felé nyíló ablakán felnéztem az égre és azonnal felismertem a ragyogó téli csillagképet! (Néhány hónappal Budapest ostroma után utcai közvilágításról még alig volt szó, az égbolt zavaró fényektől mentesen borult fölénk.
A látványt máig sem felejtem el. Elbűvölt az Orion-öv három tündöklő csillaga, lenyűgözött a Rigel (ß Orionis) kék sziporkázása és a Betelgeuse (? Ori) méltóságteljes vöröses ragyogása. Az Orion máig is kedves csillagképem, a benne fellelhető "kincseket", a nagy kiterjedésű, fényes gáz-és porködöt (M 42-43), a szorosabb vagy tágabb csillagpárokat, az érdekesebb változócsillagokat - pl. a maximumban is vérpirosan fénylő U Orionist - sokszor elnézegetem. Az "égi óriás" bal vállát, a Betelgeuse-t már szabadszemes változócsillagként is gyakran megfigyelem.
A Betelgeuse azonban nem csak érdekes változó, de sok szempontból figyelmet érdemlő csillag; a csillagászati kutatások történetében is néha vezető szerepet kapott. Így például az első csillagok közé tartozott, amelyeknek hőmérsékletét sikerült meghatározni, az első csillag volt, amelynek valódi átmérőjét közvetlenül lemérték. Sok sajátsága azonban ma is vitatott, néhány jellemző adatát csupán ez utóbbi években sikerült meghatározni.
Így többek között vitatják a csillag nevének eredetét, jelentését is. Az Orion csillagkép szinte minden ősi nép mondavilágában egy égi Óriást, Vadászt vagy Harcost jelképez; a középkori mohamedánoknál is az Ég Óriásának tartották. A legelfogadottabb névmagyarázat szerint a Betelgeuse megnevezés az arab Beit Algeuze vagy Bet Elgueze megnevezés "európaizált" rontása, de maga az arab megnevezés is egy korábbi név, talán az Ibt al Jauzah = az "Óriás hónalja" név elrontott formája. Szanszkrit neve is erre utal: a Bahu főnév egyszerűen emberi felsőkart jelent. Johannes Bayer német amatőr égbolttérképész jelölte először az Orion csillagképen belül a görög kis alfával (a).
Égi koordinátái 2000-re: rektaszcenziója 5h 55m 10,3s, deklinációja +7,407°. Látszólagos fényességét a különböző időben készült csillagjegyzékek kissé eltérően adják meg, közepes fényessége +0,47 fényrend (magnitúdó), ezért általában az égbolt 20 legfényesebb csillaga közé sorolják. Valódi, ún. abszolút fényessége - amilyen fényesnek akkor látnánk, ha kereken 10 parsec, azaz 32,6 fényév (fé) távolságra lenne a Naptól - a Hipparcos műhold legújabb adataiból számolva -5,14 magnitúdó. (A látszólagos vizuális fényességet - ahogyan szabad szemmel érzékeljük - mv-vel, az abszolút fényességet Mv-vel szokás jelölni.) Mivel a Nap ugyanekkora távolságból csak +4,6 Mv-nek látszana, a Betelgeuse majdnem 10 fényrenddel, azaz tízezerszerte fényesebb a Napnál.
Ahhoz, hogy a Betelgeuse (vagy bármely csillag) abszolút fényességét megállapíthassuk, ismernünk kell a látszólagos fényességén kívül a távolságát. Ennek meghatározása azonban sokáig bizonytalan volt, csupán az derült ki, hogy a "klasszikus" távolságmérési módszerekkel nem lehet biztos eredményekre jutni. Ez pedig annyit jelent, hogy a Betelgeuse aránylag nagyon messze van a Naptól, távolsága felülmúlja a 300 fényévet. Csupán az elmúlt években, a Hipparcos asztrometriai műhold segítségével sikerült pontosabb eredményt elérni.
Az újabb mérések szerint a Betelgeuse ún. parallaxis szöge: (pi) pi=0,00763 ívmásodperc, ami megfelel 131,1 parsecnek. Ismeretes, hogy a csillagok esetében a parallaxis alatt azt a szöget értjük, amely alatt az adott csillagról a Föld pályájának fél nagytengelyét látnánk, a parsec távolság pedig a parallaxis szögének reciprok értéke: 1/pi. Mivel 1 parsec egyenlő 3,26 fényévvel, a Betelgeuse távolsága fényévekben 427 fé.
A csillag hőmérsékletét először a magyar Harkányi Béla (1869-1930) határozta meg 1902-ben. Számításai jól egyeznek a ma elfogadott értékkel. Eszerint a Betelgeuse felszíni ún. effektív hőmérséklete 3200 Kelvin fok; vagyis nagyjából fele a napfelszínének (5800° K). A Betelgeuse tehát alacsony hőmérsékletű csillag, felületének egységnyi területe aránylag kevés energiát bocsát ki. Nagy távolsága ellenére mégis fényesnek látjuk. Ez azzal magyarázható, hogy a csillag felszíne igen nagy, jóval felülmúlja a Napét: a Betelgeuse óriás csillag. Már Harkányi is megállapította, hogy legalább néhány tucatszor nagyobb a Napnál, később a pontosabb távolságbecslések alapján átmérőjét 300-400 napátmérőre becsülték. 1920-ban azután a Wilson-hegyi 2,5 méteres távcsőre szerelt speciális berendezéssel - ún. optikai interferométerrel - A. A. Michelson és munkatársai közvetlenül is megmérték a csillag látszólagos szögátmérőjét, amelynek értékére 0,044 ívmásodpercet kaptak. Ebből a (most már jól ismert) távolságadata révén kiszámítható a csillag valódi átmérője. A csillag legkisebb átmérője a Napénak 480-szorosa, vagyis 670 millió kilométer; de egyes időpontokban 740-szeres napátmérőnyire is felfúvódik (1000 millió kilométerre). Ha a Betelgeuse-t a Nap helyébe tennénk, úgy a felülete túlnyúlna a Mars pályáján!
A Betelgeuse élénk vörös színe már az ókori csillagászoknak is feltűnt. Ma már tudjuk, hogy a vörös szín a csillag fotoszférájának alacsony hőmérsékletétől származik. A mai színkép- és fényerősség osztályzási rendszer szerint a Betelgeuse fényes vörös szuperóriás, színképtípusa: V M2 (a római ötös a szuperóriás csillagok jelzése a Hertzsprung-Russel diagrammban). E típus kezdeti tömege a Nap tömegének 12-15-szöröse.
Azt azonban csak aránylag későn, 1836-ban fedezte fel John Herschel, hogy a Betelgeuse fényessége is változik. A több mint másfél évszázadra terjedő megfigyelési sorozat alapján úgy tűnik, hogy a csillag fénye 0,2-1,2 magnitúdó között ingadozik. A fényesség hullámzásában egy 2060 napos szakaszosság mellett 150 és 300 napos ingadozás is jelentkezik. Feltehető, hogy a Betelgeuse gázgömbje lüktet: összehúzódik és kitágul. Erre mutat az átmérőre vonatkozó méréssorozat.
Másfél évtizeddel ezelőtt azonban az USA Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumának kutatói egy kis optikai ravaszsággal (ún. foltinterferencia-méréssel) arra az eredményre jutottak, hogy a csillag felületén időről időre nagy kiterjedésű sötétebb foltok mutatkoznak. Ezért nem zárható ki, hogy a fényváltozást - legalábbis részben - ezek a "csillagfoltok" hozzák létre. Újabb vizsgálatok azonban vitatják a foltok létezését. Mindenesetre a Betelgeuse folt-tevékenységének kérdése és a fényváltozás oka, lezajlása még tisztázásra vár. Érdemes hát, akár szabad szemmel is rendszeresen becsülni a csillag fényességét.
Ugyancsak tisztázásra vár még a Betelgeuse kísérőinek kérdése is. Jelenlegi megfigyelések szerint a fényes vörös csillag körül két, nagyon halvány kísérő is kering. Ezek egyike a keringés során időnként belemerül a Betelgeuse külső, nagyon ritka gázrétegeibe.
Az eddigi ismereteink szerint a Betelgeuse öregedő, élete végéhez közeledő csillag. Belsejében a hidrogén nagy része már héliummá alakult. Ezért a csillag központi magjában már a hélium atomok alakulnak át nehezebb elemek atommagjaivá. Ezt az igen forró központi magot egy vékonyabb burok veszi körül, ahol még a hidrogén-hélium átalakulás folyik. Eközben a csillag a külső gázburkát mintegy szétfújja, így átmérője óriásivá duzzad. Arra azonban még nincsen megbízható válasz, vajon a fejlődés végén a csillag külső gázrétegei gyűrűsköddé alakulnak-e, vagy lassú ütemben szétszóródnak a térben?

A Betelgeuse 2001. január-februári számában megjelent cikk másodközlése

A rovat további cikkei