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
|