బెటెల్‌జ్యూస్ తన సహచరుడిని మింగితే, ఆకాశం మెరుస్తుంది

ఓరియన్ భుజాన్ని సూచించే ఎరుపు మహాదిగ్గజం (red supergiant) బెటెల్‌జ్యూస్, ఆకాశంలో అత్యధికంగా అధ్యయనం చేయబడిన నక్షత్రాల్లో ఒకటి; దాని వ్యాసార్ధం సూర్యుడిదానికి దాదాపు 800 రెట్లు. దశాబ్దాలుగా అది ఒక భాగస్వామిని దాచిపెడుతోందా అని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు వాదించుకున్నారు: మన దృష్టి రేఖ వెంబడి దాని వేగం విచిత్రంగా ఊగిసలాడుతుంది, దాని ప్రకాశానికి ఒక సుదీర్ఘ ద్వితీయ చక్రం ఉంది, అది ఊహించనంత వేగంగా తన చుట్టూ తాను తిరుగుతుంది.

ఇటీవలి విశ్లేషణలు ఈ మూడింటినీ ఒక తక్కువ ద్రవ్యరాశి గల సహచర నక్షత్రంతో వివరిస్తాయి: అది బెటెల్‌జ్యూస్ విస్తరించిన బాహ్య వాతావరణం లోపల, సుమారు ప్రతి ఆరు సంవత్సరాలకు ఒకసారి, భూమి–సూర్యుడి దూరానికి సుమారు 8.6 రెట్ల దూరంలో పరిభ్రమిస్తుంది. దానికి ఇప్పుడు ఒక పేరు ఉంది: α Orionis B, లేదా సివార్హా (Siwarha), అరబిక్‌లో “ఆమె కంకణం”. రెండు టెలిస్కోపులు దాన్ని బహుశా నేరుగా చూశాయి, అయితే ఆ గుర్తింపులు ఇంకా తాత్కాలికమైనవే, ద్రవ్యరాశి అంచనాలు నమూనాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

నెమ్మదిగా మృత్యు సర్పిలంలో ఒక సహచరుడు

ఆ కక్ష్య స్థిరమైనది కాదు. బెటెల్‌జ్యూస్ యొక్క భారీ, కల్లోలంగా కుతకుతలాడే బాహ్య ఆవరణంలోని పోటు బలాలు (tides) భ్రమణాన్ని కక్ష్యతో మార్పిడి చేసుకుని, కక్ష్యను కుదిస్తాయి. ఇంతలో ఆ దిగ్గజం ఉబ్బుతూనే ఉంటుంది. చివరికి దాని ఉపరితలం సహచరుడిని చేరుతుంది, చిన్న నక్షత్రం లోపలికి మింగివేయబడుతుంది. ఆ తర్వాత వచ్చే దశను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఉమ్మడి ఆవరణం (common envelope) అంటారు: రెండు నక్షత్రాలు ఒకే వాయు దేహాన్ని పంచుకోవడం.

అలాంటి మింగివేతలు ఒక తెలిసిన రకమైన విస్ఫోటనానికి శక్తినిస్తాయి: ప్రకాశవంతమైన ఎరుపు నోవా (luminous red nova). మన గెలాక్సీ సుమారు దశాబ్దానికి ఒకటి ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కానీ చాలావరకు చాలా దూరంలో జరుగుతాయి, విస్ఫోటనం చెందిన తర్వాతే కంటపడతాయి. బెటెల్‌జ్యూస్ ఒక అరుదైన సందర్భం అవుతుంది: సంఘటనకు ముందే పట్టుబడిన, దగ్గరలో ఉన్న, బాగా కొలవబడిన నక్షత్రం.

కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయం (శాంటా క్రూజ్), న్యూయార్క్‌లోని Flatiron Institute కు చెందిన Center for Computational Astrophysics, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian లకు చెందిన Naunet Leonhardes-Barboza, సహచరులు బెటెల్‌జ్యూస్‌ను 0.7, 1.0, 2.0 సౌర ద్రవ్యరాశుల సహచరులతో — నిజమైన సహచరుడి అనిశ్చిత ద్రవ్యరాశిని కవర్ చేయడానికి — మింగివేత క్షణం వరకు పరిణామం చెందించారు. ద్రవ్యరాశిని బట్టి, వారి నమూనాల్లో ఆ క్షణం 7,262, 5,702 లేదా 4,293 సంవత్సరాల్లో వస్తుంది. రచయితలు ఈ తేదీలను కేవలం స్థూల పరిమాణ క్రమాలుగానే (orders of magnitude) పరిగణిస్తారు: కల్లోల ఆవరణంలో పోటు బలాలు ఎలా పనిచేస్తాయనేది పది రెట్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువగా అనిశ్చితం.

కేంద్ర భాగం దగ్గర ముక్కలు

ఒకసారి మింగివేయబడ్డాక, సహచరుడు అంతకంతకూ వేగంగా సర్పిలాకారంలో లోపలికి తిరుగుతూ, తన కక్ష్య శక్తిని వాయువులోకి గుమ్మరిస్తాడు, చివరికి కేంద్రం నుంచి కొన్ని సౌర వ్యాసార్ధాల దూరంలో దిగ్గజపు గురుత్వాకర్షణ అతడిని చీల్చివేస్తుంది. రెండు తేలికైన సందర్భాల్లో సహచరుడు ఇంకా ఒక యువ నక్షత్రం — తన ప్రధాన, స్థిరమైన దశలోకి ఇంకా ప్రవేశించనిది — ఉబ్బిన, తక్కువ సాంద్రత గల ఆవరణంతో; 2 సౌర ద్రవ్యరాశుల సహచరుడు మరింత సాంద్రంగా ఉంటాడు.

బృందం ఈ శక్తిని వాయువు, వికిరణాల ఏక-మితీయ (one-dimensional) అనుకరణల్లోకి ఎక్కించింది; ఇవి నక్షత్రాన్ని పూర్తిగా గుండ్రంగా భావించి, కేంద్రం నుంచి దూరంతో పాటు మారే వాటిని మాత్రమే అనుసరిస్తాయి. మొత్తంగా 6.3 నుంచి 13.9 × 10⁴⁸ ఎర్గ్‌లు (ఎర్గ్ అనేది శక్తికి ఒక అతి చిన్న ప్రమాణం) లోలోపల విడుదలవుతాయి, మరిగే నీటిలాగా వేడి వాయువు పైకి లేచి మళ్లీ కిందికి దిగే, నక్షత్రపు కల్లోలిత హైడ్రోజన్ ఆవరణం అడుగు భాగం కంటే కింద — కాంతి వెంటనే తప్పించుకోవడానికి వీలులేనంత లోతులో. బదులుగా, ఆ శక్తి ఒక పీడన తరంగాన్ని పంపిస్తుంది; అది నిటారుగా మారి షాక్ తరంగంగా రూపొంది, కొన్ని సౌర వ్యాసార్ధాల నుంచి ఉపరితలం వరకు — కేంద్రం నుంచి సుమారు 820 సౌర వ్యాసార్ధాలు — బయటికి ప్రయాణిస్తుంది. 1.0 సౌర ద్రవ్యరాశి నమూనాలో, ఉపరితలాన్ని చేరడానికి దానికి సుమారు 28 రోజులు పడుతుంది.

శుక్రుడి కంటే ప్రకాశవంతం, సిరియస్ కంటే నీలం

షాక్ తరంగం బయటకు దూసుకొచ్చినప్పుడు, బెటెల్‌జ్యూస్ భగ్గుమంటుంది. గరిష్ఠ స్థాయి సెకనుకు 2.4 నుంచి 6.2 × 10⁴¹ ఎర్గ్‌లను చేరుతుంది — సూర్యుడి ఉత్పాదనకు సుమారు పది కోట్ల రెట్ల స్థాయి (చిత్రం 4 దాన్ని 10⁸ సౌర దీప్తుల దగ్గర చూపిస్తుంది), నేటి బెటెల్‌జ్యూస్ సొంత దీప్తికి సుమారు 600 నుంచి 1,600 రెట్లు. ప్రకాశవంతమైన దశ స్వల్పకాలికం: 1.5 నుంచి 2 రోజులు, అది తన గరిష్ఠంలో సగం ప్రకాశంతో వెలిగే క్షణాల మధ్య లెక్కిస్తే.

0.7, 1.0, 2.0 సౌర ద్రవ్యరాశుల సహచరులకు అంచనా వేసిన మెరుపు, గరిష్ఠాన్ని కేంద్రంగా చేసి. గట్టి గీతలు ముక్కలైన సహచరుడి ద్రవ్యరాశినీ శక్తినీ కలుపుకుంటాయి; చుక్కల గీతలు సర్పిల పతనపు శక్తిని మాత్రమే లెక్కిస్తాయి. — Figure 4, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

భూమి నుంచి చూస్తే, ఆ విస్ఫోటనం శుక్రుడి కంటే అనేక రెట్లు ప్రకాశవంతంగా ఉంటుందని, అయినా పూర్ణ చంద్రుడి కంటే మసకగానే ఉంటుందని, నేటి రాత్రి ఆకాశంలో అత్యంత ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రం సిరియస్‌ను చాలా మించిపోతుందని రచయితలు రాస్తారు. దాని రంగు నాటకీయంగా మారుతుంది: షాక్ తరంగం ఇంకా లోపల పాతిపెట్టబడి ఉన్నప్పుడు ఎరుపు, వేడి వాయువు ఉపరితలాన్ని చేరగానే అకస్మాత్తుగా సిరియస్ కంటే నీలం, ఆపై బయటకు విసిరిన వాయువు విస్తరించి చల్లబడే కొద్దీ మళ్లీ ఎరుపు.

ఎడమ: బెటెల్‌జ్యూస్ నమూనాలు (రంగుల నక్షత్రాలు) గమనించిన ఎరుపు నోవాల ప్రారంభ గరిష్ఠాల్లో అత్యంత ప్రకాశవంతమైన, అత్యంత స్వల్పకాలికమైన వాటి మధ్య ఉన్నాయి. కుడి: రాత్రి ఆకాశంలో 1.0 సౌర ద్రవ్యరాశి నమూనా అంచనా మార్గం, చంద్రుడు, శుక్రుడు, బృహస్పతి, ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రాలతో పోల్చి; రంగుల స్కేలు గరిష్ఠం నుంచి రోజులను లెక్కిస్తుంది. — Figure 5, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

తన బాధితుడిని గుర్తుంచుకునే మెరుపు

సహచరుడు ఎంత బరువైతే, మెరుపు అంత ప్రకాశవంతం: గరిష్ఠ దీప్తి సుమారుగా సహచరుడి ద్రవ్యరాశి యొక్క 0.93 ఘాతంగా పెరుగుతుంది — అత్యంత తేలికైన, అత్యంత బరువైన నమూనాల మధ్య సుమారు 2.5 రెట్లు. వ్యవధి దాదాపు కదలదు, సుమారు 35% మాత్రమే మారుతుంది. కాబట్టి ప్రారంభ నీలి మెరుపు మింగివేయబడిన నక్షత్రపు కొలవదగిన జ్ఞాపకాన్ని మోసుకెళ్తుంది.

సహచరుడు ముక్కలవడం కూడా ముఖ్యమే. అది శక్తిని జోడిస్తుంది, కానీ బయటకు విసిరిన వాయువుకు ద్రవ్యరాశిని కూడా జోడిస్తుంది, కాబట్టి ప్రతి గ్రాముకూ తక్కువ శక్తి దక్కుతుంది: అనుకరణల్లో, దాన్ని చేర్చడం సర్పిల పతన శక్తి ఒక్కదానితో పోలిస్తే గరిష్ఠాన్ని కొద్దిగా తగ్గిస్తుంది.

ఆరు నుంచి పదకొండు సూర్యులంత వాయువు

ఈ విలీనం సెకనుకు సుమారు 200 కిలోమీటర్ల వేగంతో 6.15 నుంచి 11.19 సౌర ద్రవ్యరాశుల హైడ్రోజన్-సమృద్ధ వాయువును కూడా ఊదేస్తుంది — బెటెల్‌జ్యూస్ ఆవరణంలో పెద్ద భాగం. ఒక సంప్రదాయ శక్తి-బడ్జెట్ సూత్రం ప్రకారం అత్యంత తేలికైన సహచరుడు ఏమీ బయటకు విసరకూడదు; అయినా అనుకరణ ఆరు సౌర ద్రవ్యరాశులకు పైగా బయటకు విసురుతుంది, ఎందుకంటే షాక్ తరంగాలు బాహ్య పొరలను అలాంటి బడ్జెట్ పట్టుకోలేని విధాలుగా నెడతాయి.

బెటెల్‌జ్యూస్ ఒక సూపర్‌నోవాగా ముగుస్తుందని భావిస్తున్నారు, బహుశా రాబోయే 1,00,000 సంవత్సరాల్లో. విలీనం ముందుగా వస్తే, ఆ విస్ఫోటనం విలీనం వదిలివెళ్లిన వాయువు లోపల జరుగుతుంది.

పాత మచ్చ, ధూళి, అసమాన వాయువు

అందరూ బెటెల్‌జ్యూస్ గతాన్ని ఒకేలా చదవరు. కొందరు పరిశోధకులు దాని వేగవంతమైన భ్రమణాన్ని, అసాధారణ ఉపరితల సంఘటనాన్ని ఒక సహచరుడి సంకేతాలుగా కాకుండా, ఒక పూర్వ విలీనపు ఆనవాళ్లుగా చూస్తారు. రెండు వ్యాఖ్యానాలూ సరైనవైతే, బెటెల్‌జ్యూస్‌కు మరింత సంక్లిష్టమైన చరిత్ర అవసరమవుతుంది, బహుశా అనేక నక్షత్రాల వ్యవస్థలో; రచయితలు బెటెల్‌జ్యూస్–సివార్హా జంటకే కట్టుబడి ఉంటారు.

నమూనా ఏక-మితీయమైనది కూడా, అయితే నిజమైన విలీనం అసమానంగా, కల్లోలంగా ఉంటుంది; పైగా బెటెల్‌జ్యూస్ ఇప్పటికే విడిచిపెట్టిన వాయువును, ధూళిని అది విస్మరిస్తుంది. ఆ పదార్థంతో ఢీకొనడాలు మెరుపును విస్తరింపజేసి దాని గరిష్ఠాన్ని మసకబారుస్తాయి, కాబట్టి అంచనా వేసిన ప్రకాశం ఒక సుమారు ఎగువ పరిమితి, వ్యవధులు దిగువ పరిమితులు. దట్టమైన ధూళి విస్ఫోటనాన్ని దృశ్య కాంతిలో మరింత ఎర్రగా, మసకగా చేసి, బదులుగా పరారుణ కాంతిలో వెలిగేలా చేయవచ్చు. అయితే రచయితలు ఉదహరించిన ఒక పూర్వ అంచనా ప్రకారం, ధూళి మెరుపును కొద్దిగా మాత్రమే ఎర్రబారుస్తుంది, దాచిపెట్టదు.