बीटलज्यूसने आपल्या सोबतीला गिळले, तर आकाश लखलखेल

मृग नक्षत्राचा (Orion) खांदा दर्शवणारा लाल अतिमहाकाय तारा बीटलज्यूस, ज्याची त्रिज्या सूर्याच्या जवळजवळ 800 पट आहे, आकाशातील सर्वाधिक अभ्यासलेल्या ताऱ्यांपैकी एक आहे. अनेक दशके खगोलशास्त्रज्ञ यावर वाद घालत आले की तो एखादा जोडीदार लपवतो आहे का: आपल्या दृष्टिरेषेच्या दिशेने त्याचा वेग विचित्रपणे डुगडुगतो, त्याच्या तेजस्वितेला एक दीर्घ दुय्यम चक्र आहे, आणि तो अनपेक्षितपणे वेगाने फिरतो.

अलीकडच्या विश्लेषणांनी या तिन्ही गोष्टींचे स्पष्टीकरण एका कमी वस्तुमानाच्या सोबती ताऱ्याने दिले आहे, जो बीटलज्यूसच्या विस्तारलेल्या बाह्य वातावरणाच्या आत, साधारण दर सहा वर्षांनी एक फेरी, पृथ्वी–सूर्य अंतराच्या सुमारे 8.6 पट अंतरावर फिरतो. आता त्याला नावही आहे: α Orionis B, किंवा Siwarha (सिवार्हा), अरबीत “तिचे कंकण”. दोन दुर्बिणींनी बहुधा त्याची थेट झलक पाहिली आहे, तरीही हे शोध अजून तात्पुरतेच आहेत आणि वस्तुमानाचे अंदाज मॉडेल्सवर अवलंबून आहेत.

मृत्यूच्या संथ भोवऱ्यातील एक सोबती

ती कक्षा स्थिर नाही. बीटलज्यूसच्या प्रचंड, घुसळणाऱ्या बाह्य आवरणातील भरती-ओहोटीची बले कक्षेशी परिवलनाची देवाणघेवाण करतात आणि ती आकुंचन पावते. दरम्यान तो महाकाय तारा फुगतच राहतो. अखेरीस त्याचा पृष्ठभाग सोबतीपर्यंत पोहोचतो, आणि लहान तारा गिळला जातो. त्यानंतरच्या टप्प्याला खगोलशास्त्रज्ञ सामायिक आवरण (common envelope) म्हणतात: एकच वायुरूप देह वाटून घेणारे दोन तारे.

असे गिळले जाणे एका ज्ञात प्रकारच्या उद्रेकाला ऊर्जा पुरवते: तेजस्वी लाल नोव्हा (luminous red nova). आपली आकाशगंगा साधारण दर दशकाला एक निर्माण करते, पण बहुतेक खूप दूर घडतात आणि उद्रेक झाल्यानंतरच दिसतात. बीटलज्यूस हे एक दुर्मीळ उदाहरण ठरेल: घटना घडण्याच्या आधी पकडलेला, जवळचा, नीट मोजमाप झालेला तारा.

कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, सांता क्रूझ; न्यूयॉर्कमधील फ्लॅटआयर्न इन्स्टिट्यूटचे सेंटर फॉर कॉम्प्युटेशनल ॲस्ट्रोफिजिक्स; आणि सेंटर फॉर ॲस्ट्रोफिजिक्स | हार्वर्ड अँड स्मिथसोनियन येथील Naunet Leonhardes-Barboza आणि सहकाऱ्यांनी बीटलज्यूसची उत्क्रांती 0.7, 1.0 आणि 2.0 सौर वस्तुमानांच्या सोबत्यांसह — खऱ्या सोबतीचे अनिश्चित वस्तुमान कवेत घेण्यासाठी — गिळले जाण्याच्या क्षणापर्यंत मांडली. वस्तुमानानुसार, त्यांच्या मॉडेल्समध्ये तो क्षण 7,262, 5,702 किंवा 4,293 वर्षांत येतो. लेखक या तारखांना केवळ परिमाणाचा अंदाज (order of magnitude) मानतात: अशांत आवरणात भरती-ओहोटीची बले कशी काम करतात यातील अनिश्चितता दहापट किंवा त्याहून अधिक आहे.

गाभ्याजवळ फाटून विखुरलेला

एकदा गिळला गेल्यावर, सोबती अधिकाधिक वेगाने गिरक्या घेत आत जातो, आपली कक्षीय ऊर्जा वायूत ओतत, जोपर्यंत महाकाय ताऱ्याचे गुरुत्व त्याला केंद्रापासून काही सौर त्रिज्यांवर फाडून टाकत नाही. दोन हलक्या उदाहरणांत सोबती अजून तरुण तारा असतो, अजून आपल्या मुख्य, स्थिर टप्प्यात न पोहोचलेला, फुगीर, कमी घनतेच्या आवरणाचा; 2 सौर वस्तुमानांचा सोबती अधिक घट्ट असतो.

गटाने ही ऊर्जा वायू आणि प्रारणाच्या एकमितीय सिम्युलेशन्समध्ये भरली, जी ताऱ्याला पूर्णपणे गोल मानतात आणि केंद्रापासूनच्या अंतरानुसार जे बदलते तेवढ्याचाच माग काढतात. एकूण 6.3 ते 13.9 × 10⁴⁸ अर्ग (erg हे ऊर्जेचे एक अत्यंत लहान एकक आहे) ऊर्जा खोल आत, ताऱ्याच्या घुसळल्या जाणाऱ्या हायड्रोजन आवरणाच्या (जिथे गरम वायू उकळत्या पाण्यासारखा वर चढतो आणि खाली उतरतो) तळाखाली मुक्त होते — प्रकाश थेट बाहेर पडण्यासाठी हे खूपच खोल आहे. त्याऐवजी, ही ऊर्जा एक दाब-लहर सोडते, जी तीव्र होऊन आघात-लहर बनते आणि काही सौर त्रिज्यांपासून पृष्ठभागापर्यंत, केंद्रापासून सुमारे 820 सौर त्रिज्यांपर्यंत, बाहेर प्रवास करते. 1.0 सौर वस्तुमानाच्या मॉडेलमध्ये, पृष्ठभागापर्यंत पोहोचायला तिला सुमारे 28 दिवस लागतात.

शुक्रापेक्षा तेजस्वी, व्याधापेक्षा निळा

आघात-लहर बाहेर फुटते तेव्हा बीटलज्यूस भडकतो. शिखर प्रति सेकंद 2.4 ते 6.2 × 10⁴¹ अर्ग पर्यंत पोहोचते — सूर्याच्या उत्सर्जनाच्या सुमारे दहा कोटी पट (आकृती 4 मध्ये ते 10⁸ सौर तेजस्वितेजवळ दाखवले आहे), बीटलज्यूसच्या आजच्या तेजस्वितेच्या सुमारे 600 ते 1,600 पट. तेजस्वी टप्पा अल्पकाळ टिकतो: 1.5 ते 2 दिवस, तो आपल्या शिखराच्या निम्म्या तेजाने चमकतो त्या दोन क्षणांदरम्यान मोजलेले.

0.7, 1.0 आणि 2.0 सौर वस्तुमानांच्या सोबत्यांसाठी भाकीत केलेला लखलखाट, शिखराभोवती केंद्रित. अखंड रेषांमध्ये फाटून विखुरलेल्या सोबतीचे वस्तुमान आणि ऊर्जा समाविष्ट आहेत; तुटक रेषा केवळ आत गिरक्या घेण्याच्या (inspiral) ऊर्जेचा हिशेब धरतात. — Figure 4, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

पृथ्वीवरून पाहिल्यास, लेखक लिहितात, हा उद्रेक शुक्रापेक्षा कित्येक पट तेजस्वी असेल, तरीही पौर्णिमेच्या चंद्रापेक्षा अंधुक राहील, आणि आजच्या रात्रीच्या आकाशातील सर्वात तेजस्वी तारा व्याध (Sirius) याला कितीतरी मागे टाकेल. त्याचा रंग नाट्यमयरीत्या बदलेल: आघात-लहर अजून आत गाडलेली असताना लाल, मग गरम वायू पृष्ठभागावर पोहोचताच अचानक व्याधापेक्षा निळा, आणि बाहेर फेकलेला वायू प्रसरण पावून थंड होत असताना पुन्हा लालसर.

डावीकडे: बीटलज्यूसची मॉडेल्स (रंगीत तारे) निरीक्षण केलेल्या लाल नोव्हांच्या सर्वात तेजस्वी आणि सर्वात अल्पकालीन सुरुवातीच्या शिखरांमध्ये बसतात. उजवीकडे: 1.0 सौर वस्तुमानाच्या मॉडेलचा रात्रीच्या आकाशातील भाकीत केलेला मार्ग, चंद्र, शुक्र, गुरू आणि तेजस्वी ताऱ्यांशी तुलना करून; रंगपट्टी शिखरापासूनचे दिवस मोजते. — Figure 5, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

आपल्या बळीची आठवण ठेवणारा लखलखाट

सोबती जितका जड, तितका लखलखाट तेजस्वी: शिखर-तेजस्विता साधारणपणे सोबतीच्या वस्तुमानाच्या 0.93 या घाताप्रमाणे वाढते, सर्वात हलक्या आणि सर्वात जड मॉडेलमध्ये सुमारे 2.5 पटीचा फरक. कालावधी जेमतेम हलतो, सुमारे 35% ने. म्हणजे सुरुवातीचा निळा लखलखाट गिळल्या गेलेल्या ताऱ्याची मोजता येईल अशी आठवण वाहून नेतो.

सोबतीचे चिंधड्या होणेही महत्त्वाचे आहे. ते ऊर्जा भरते, पण बाहेर फेकल्या जाणाऱ्या वायूत वस्तुमानही भरते, त्यामुळे प्रत्येक ग्रॅमला कमी ऊर्जा मिळते: सिम्युलेशन्समध्ये, ते समाविष्ट केल्यास केवळ आत गिरक्या घेण्याच्या ऊर्जेच्या तुलनेत शिखर किंचित खाली येते.

सहा ते अकरा सूर्यांइतका वायू

हे विलीनीकरण 6.15 ते 11.19 सौर वस्तुमान हायड्रोजन-समृद्ध वायू सुमारे 200 किलोमीटर प्रति सेकंद वेगाने उडवूनही लावते — बीटलज्यूसच्या आवरणाचा मोठा वाटा. ऊर्जेच्या ताळेबंदाचे एक अभिजात सूत्र सांगते की सर्वात हलका सोबती काहीच बाहेर फेकणार नाही; तरीही सिम्युलेशन सहा सौर वस्तुमानांहून अधिक बाहेर फेकते, कारण आघात-लहरी बाह्य थरांना अशा प्रकारे ढकलतात जे असा ताळेबंद चुकवतो.

बीटलज्यूसचा शेवट सुपरनोव्हाने होणे अपेक्षित आहे, बहुधा पुढच्या 1,00,000 वर्षांत. विलीनीकरण आधी घडले, तर तो स्फोट विलीनीकरणाने मागे सोडलेल्या वायूच्या आत होईल.

एक जुना व्रण, धूळ आणि एकांगी वायू

बीटलज्यूसचा भूतकाळ सर्वजण एकाच प्रकारे वाचत नाहीत. काही संशोधकांना त्याचे वेगवान परिवलन आणि पृष्ठभागाची असामान्य रचना हे सोबतीच्या खुणांऐवजी एका आधीच्या विलीनीकरणाचे ठसे वाटतात. दोन्ही अर्थ बरोबर असतील, तर बीटलज्यूसला अधिक गुंतागुंतीचा इतिहास लागेल, कदाचित अनेक ताऱ्यांच्या प्रणालीत; लेखक बीटलज्यूस–सिवार्हा या जोडीलाच धरून राहतात.

मॉडेल एकमितीयही आहे, तर खरे विलीनीकरण एकांगी आणि अशांत असते, आणि बीटलज्यूसने आधीच टाकून दिलेल्या वायू आणि धुळीकडे ते दुर्लक्ष करते. त्या पदार्थाशी होणाऱ्या टकरी लखलखाट रुंदावतील आणि त्याचे शिखर मंदावतील, त्यामुळे भाकीत केलेली तेजस्विता ही अंदाजे वरची मर्यादा आणि कालावधी खालच्या मर्यादा आहेत. जाड धूळ उद्रेकाला दृश्य प्रकाशात अधिक लालसर आणि अंधुक करू शकते, आणि त्याऐवजी तो अवरक्त प्रकाशात चमकेल. तरीही, लेखकांनी उद्धृत केलेल्या एका आधीच्या अंदाजानुसार, धूळ लखलखाटाला केवळ किंचित लालसर करेल, लपवणार नाही.