Бетельгейзе скоро взорвётся. Чем это грозит нам?

В последнее время ряд СМИ опубликовали материалы о приближающемся взрыве Бетельгейзе как сверхновой звезды. Видимо под влиянием таких публикаций мы стали получать довольно много вопросов о том, что будет с Землёй, как повлияет на нас взрыв Бетельгейзе и т.п:

В отдельной статье о Бетельгейзе мы уже кратко касались этого вопроса, но так как вопросы продолжают поступать, мы решили посвятить этому отдельную статью.

Почему Бетельгейзе взорвётся?

Бетельгейзе — красный сверхгигант в созвездии Ориона. Её масса — примерно 11 масс Солнца. Расстояние до Бетельгейзе — около 725 световых лет.

Звёзды горят и светят за счёт термоядерных реакций, проходящих в их ядрах. Пока звезда находится на главной последовательности она горит за счёт термоядерной реакции, в ходе которой водород превращается в гелий с выделением энергии.

Когда запасы водорода в ядре звезды подходят к концу ядро звезды состоящее к тому времени из гелия сжимается и разогревается и в нём начинается термоядерный синтез гелия в углерод. Затем, когда в ядре выгорает гелий, начинается синтез углерода в магний и так далее по цепочке происходит термоядерный синтез всё более тяжелых элементов вплоть до железа.

Обычно звёзды находятся в состоянии гидростатического равновесия. Т.е. они находятся в состоянии постоянного противоборства сил гравитации и давления. Гравитация стремится как можно сильнее сжать звезду, давление наоборот противостоит гравитации и стремится её расширить. Внешние границы звезды как раз и определяется тем расстоянием от центра звезды, где эти силы уравновешивают друг друга.

По мере синтеза всё более и более тяжелых элементов давление излучения внутри звезды увеличивается и когда в ядре звезды иссякает водород происходит сильное расширение звезды и превращение её в красного гиганта, а затем и сверхгиганта.

Со временем наступает момент, когда топливо для термоядерных реакций в звезде иссякает полностью. Тогда гравитация еще сильнее сжимает ядро и оно схлопывается либо в нейтронную звезду, либо, если позволяет масса, в чёрную дыру.

Внешние слои звезды при этом сбрасываются во время мощнейшего взрыва, который и называют взрывом сверхновой и именно такая судьба ждёт Бетельгейзе.

Из-за чего паника?

В конце 2019-го года группа учёных из университета Виллановы (США, штат Пенсильвания) опубликовала данные наблюдений о том, что яркость Бетельгейзе достигла рекордно низкого за всю историю наблюдений значения.

Многими журналистами это было воспринято как свидетельство того, что Бетельгейзе со дня на день взорвётся и они не упустили возможность раздуть сенсацию по сути на пустом месте.

Дело в том, что Бетельгейзе является переменной звездой. Происходит это из-за циклов сжатия и расширения звезды. Термоядерные реакции в ядре звезды разогревают её внешние слои и они расширяются — яркость звезды увеличивается. Затем внешние слои остывают и снова сжимаются — яркость падает и этот цикл повторяется многократно.

Нынешнее падение яркости Бетельгейзе хоть и является самым значительным за всю историю наблюдений само по себе не является чем-то из ряда вон выходящим. В конце концов наблюдения за яркостью Бетельгейзе ведутся всего несколько десятков лет и вполне вероятно, что нечто подобное уже бывало в прошлом.

Кроме того большая часть излучения Бетельгейзе приходится на инфракрасный диапазон. Изменение светимости в оптическом диапазоне довольно мало говорит о том, как изменилась общая светимость.

Когда она наконец взорвётся?

Если коротко — мы не знаем. Может быть завтра, может быть через год, может быть через 100 лет, а может через 1000 или 10 000 лет.

Наблюдения говорят о том, что в ядре Бетельгейзе уже выгорели кислород и гелий и сейчас, судя по всему идет синтез более тяжелых элементов. Эта фаза может продолжаться тысячи лет и сказать точно сколько именно осталось Бетельгейзе до конца мы не можем.

Во-первых потому, что Бетельгейзе находится довольно далеко от нас и наши наблюдательные возможности ограничены, а во-вторых потому, что мы никогда еще не наблюдали последние стадии жизни звезды в такой относительной близости от нас. Взрывы сверхновых мы, в целом, наблюдаем регулярно, но как правило они находятся как минимум сотни тысяч световых лет от нас.

Поэтому если говорить о сроках, то Бетельгейзе осталось совершенно точно меньше 100 тысяч лет до взрыва и скорее всего — меньше 10 тысяч лет.

Как её взрыв повлияет на Землю

Опять же если совсем коротко — никак. В том смысле, что взрыв Бетельгейзе никоим образом не угрожает жизни на Земле. Всё-таки Бетельгейзе хоть и является довольно близкой к нам звездой, но всё же она слишком далеко, чтобы выброс энергии при её взрыве мог как-то навредить нам.

За некоторое время (скорее всего за несколько часов или суток) до взрыва мы зафиксируем мощный выброс нейтрино, а затем увидим оптическую вспышку. В течение нескольких недель Бетельгейзе станет по своей светимости сравнима с Луной и будет видна невооруженным глазом как днём, так и ночью.

Также увеличится и светимость Бетельгейзе в других диапазон, таких как рентгеновском и гамма диапазоне, но во-первых это увеличение светимости будет продолжаться не долго, а во-вторых всё равно оно будет намного меньше радиации нашего Солнца.

Сколько-нибудь реальную опасность могла бы представлять сверхновая, которая взорвалась бы на расстоянии 50-100 св. лет от Земли. Но, к счастью, на таком расстоянии нет звёзд, которые в обозримом будущем могли бы взорваться. Ближайшим кандидатом на взрыв, в качестве сверхновой является IK Пегаса, находящаяся на расстоянии в 150 св. лет от Земли.

Однако до взрыва IK Пегаса должно пройти еще по крайней мере несколько сотен миллионов лет. К тому же IK Пегаса отдаляется от нас, поэтому в момент взрыва расстояние от неё до Солнца будет гораздо больше, чем 150 св. лет.