Kolik váží Betelgeuse?

Betelgeuse je jednou z nejjasnějších a nejsnáze rozpoznatelných hvězd na noční obloze. Leží v souhvězdí Orionu a je viditelně červená. To proto, že Betelgeuse je zářivý, červený veleobr vzdálený asi 650 světelných let.

A je to obrovské. Pokud by Betelgeuse seděla ve středu Sluneční soustavy, pohltila by Merkur, Venuši, Zemi, Mars a pás asteroidů. Ve skutečnosti je tato hvězda tak velká, že je jednou z mála hvězd, které dalekohledy na Zemi mohou vidět jako disk.

Existuje však jeden základní fakt o Betelgeuse, který astronomové nikdy nedokázali přesně změřit. Nikdo nezná jeho hmotnost.

Hlavním způsobem, jak zjistit hmotnost astronomického objektu, je podívat se na objekty, které kolem něj obíhají, protože astronomové mohou k výpočtu hmotnosti použít dobu oběhu. To jim umožnilo zjistit hmotnost všech druhů objektů, jako jsou binární hvězdné systémy, exoplanety a dokonce i celé galaxie.

Ale Betelgeuse nemá společníka, kterého by astronomové mohli vidět. Takže se museli spoléhat na jiné způsoby, jak odvodit hmotnost.

Jedním z nich je vytvořit model toho, jak se hvězdy formují a vyvíjejí, a poté zjistit, jak těžká by hvězda jako Betelgeuse měla být. Odpověď podle této metody je asi 20 hmotností Slunce.

Dalším způsobem je měření světla, které hvězda produkuje a které je výsledkem podmínek na povrchu hvězdy. To odhaluje tamní sílu gravitace. V kombinaci s měřením poloměru hvězdy získáme hmotnost. Nejlepší odpovědí pro Betelgeuse je asi 10 hmotností Slunce.

Je zřejmé, že tyto dvě metody nesouhlasí, což je pro astrofyziky znepokojující.

A tak Hilding Neilson na univerzitě v Bonnu v Německu a několik kamarádů přišli s novou metodou. Dívali se na Betelgeuse jako na disk a měřili, jak se zdá, že tmavne směrem k okrajům, což je dobře známý efekt, který lze popsat matematickými modely.

Takzvané modely ztmavení končetin ve skutečnosti vytvářejí vztah mezi mírou ztmavení končetiny a poměrem poloměru a hmotnosti.

Vzhledem k tomu, že tito chlápci znají rádius Betelgeuse a také jeho ztmavnutí končetin, zapojili čísla a přišli s hodnotou hmotnosti. Odpověď (buben) je asi 12 hmotností Slunce, dejte nebo vezměte pár.

Betelgeuze je tedy skutečně asi desetkrát větší než Slunce.

No, možná. Abych byl upřímný, není důvod si myslet, že toto číslo je mnohem spolehlivější než ostatní. Je to z důvodu nejistoty ohledně přesné vzdálenosti Betelgeuse (a tedy jejího naměřeného poloměru) a také nejistoty ohledně přesnosti matematického modelu.

Ale pokud z nich dokážou udělat lepší pěst jiní astronomové, kdo ví, jak přesně mohou změřit hmotnost Betelgeuse?

Ref: arxiv.org/abs/1109.4562 : Vážení Betelgeuse: Měření hmotnosti α Orionis ze zatmění hvězdné končetiny

skrýt