地球から約642光年離れた、死にゆく大質量星ベテルギウスの寿命は、その並外れた大きさとライフサイクルの段階のため、天文学のホットな話題となっている。
ベテルギウスの質量は太陽の10~20倍、半径は約900倍です。急速に燃え続けており、間もなく(宇宙的に)消滅するでしょう。
星は死ぬと、超新星と呼ばれる驚くべき爆発を起こし、その物質の大部分を宇宙へと放出します。条件が整えば、超新星爆発の後に静かな恒星雲が残ります。
私たちの太陽は約50億年でこのプロセスを経ますが、ベテルギウスは終焉にずっと近づいています。遠い宇宙の星々は常に超新星爆発を起こしますが、ベテルギウスは私たちの銀河系内にあり、宇宙的に言えばまさに私たちのすぐそばにあります。
今月初め、研究チームがプレプリントサーバーarXivに論文を投稿しました。論文の中で、研究チームはベテルギウスがすでに「中心核の炭素燃焼の後期段階」にあると仮定し、銀河系で最も差し迫った超新星爆発の有力候補であると主張しました。「この数値によれば、中心核は炭素枯渇から数十年後に崩壊するだろう」と研究者たちは記しています。
ソーシャルメディアでは、これを超新星爆発が来世紀、あるいは数十年後に起こることを意味すると解釈する人もいました。しかし、たとえベテルギウス(超自然的な影響なしに何度でも書き記せる)がすでにその段階に達していたとしても、炭素の燃焼はゆっくりとしたプロセスです。
東北大学の天文学者でプレプリントの筆頭著者である斎尾秀之氏は、ギズモードへの電子メールで、チームは超新星爆発が「数百年以内」に起こると予測していると語った。

サイオ氏の改訂されたタイムラインをめぐる騒動は、ある程度、人々が彼のチームの論文の結論を注意深く読んでいないことによるものだ。しかし、それでもなお、この研究に関係のない科学者たちは、チームのモデルでは星の状況が説明できないと述べている。
「数百光年離れた恒星はおろか、私たちの太陽の内部でさえ何が起こっているのかを見ることすら不可能です」と、ハイデルベルク大学の天文学者エミリー・ハント氏はギズモードへの電話インタビューで述べた。ハント氏は今回の論文には関わっていない。「モデルが観測結果を説明できるからといって、それが正しいとは限らないのです」
「実際にはそれが観察結果のひとつの解釈にすぎないのに、多くの人がこの論文を取り上げ、それを真理のように受け取っているのを見るのは本当に残念だ」とハント氏は付け加えた。
ベテルギウスはまだ若い(約1000万歳)ですが、太陽よりもはるかに早く燃え尽きるでしょう。進化の過程で、ベテルギウスは夜空の色を変えてきた可能性があり、古代の星の記述で赤いガス球がより黄色っぽく表現されている理由を説明できます。

近年、ベテルギウスは異常な活動を示しており、運命的な超新星爆発がいつ起こるのかという議論が巻き起こっています。NASAによると、2019年には表面質量放出が発生し、太陽のコロナ質量放出(CME)の約4000億倍もの質量が表面から噴き出しました。
巨星は大幅に暗くなりました。この期間は「大減光」として知られています。天文学者は現在、この減光は恒星のげっぷによって星から塵が噴き出し、ベテルギウスの一部が視界から隠れたことによって引き起こされたと考えています。
「ベテルギウスが彼らが主張するほど進化している可能性は低い」と、ソルボンヌ大学の天文学者で、ベテルギウスを包む塵について記述した2021年のネイチャー誌論文の共著者であるミゲル・モンタルジェ氏は、ギズモードへのメールで述べた。「しかし、ベテルギウスが、恒星内部または恒星近傍に隠れた伴星、あるいは過去に死亡した伴星と物質交換を行っていたとすれば、多くの不確定なパラメータを伴う非単一恒星進化に直面することになるかもしれない。そうなると、ベテルギウスの進化に関する議論は未解決のままとなるだろう。」
モンタルジェ氏は、研究チームのモデルでは観測されている太陽半径(太陽半径の約800~900倍)よりも大きな太陽半径(約1,300倍)が必要とされており、もしベテルギウスが研究チームの主張するほど縮小していたら、天文学者は星から放出された物質を観測するはずだと述べた。
「我々の現在の知識に基づき、相互作用しない恒星のシナリオを仮定すると(このシナリオを捨て去る理由はない)、ベテルギウスはヘリウム中心核燃焼状態にあり、少なくとも数万年後には爆発するはずであることを強調しなければならない」とモンタルジェ氏は付け加えた。

厄介なことに、ベテルギウスの燃焼の段階、つまり現在どの元素を燃料として使っているのかは、観測からは明らかではありません。星はライフサイクルを進むにつれて、異なる燃料(水素とヘリウム)を燃焼しますが、星の死の苦しみの中では炭素の燃焼が起こります。
「この問題の難しさの一つは、炭素燃焼中のベテルギウスが今と全く同じように見える可能性があることです。だからこそ、この議論が起きているのです」と、ハンガリーのコンコリ天文台の天文学者メリディス・ジョイス氏はギズモードへのメールで述べています。「もし観測だけで、星がヘリウム燃焼しているのか炭素燃焼しているのかを簡単に判断できれば、議論はもう終わりです!」
ジョイス氏は2人の共著者とともに、アメリカ天文学会の研究ノートにサイオ氏のチームの論文を反論するコメントを発表しました。ジョイス氏のチームは、サイオ氏のチームが主張を展開する際にベテルギウスの半径を誤って用いており、そのモデル化手法がベテルギウスの終焉に関するタイムラインを不正確(つまり、時期尚早)なものにしてしまったと主張しました。
「私たちのチームは、ベテルギウスが超新星爆発を起こすまでの時間は10万年程度だと主張しています。これは(主に)ヘリウムの燃焼状態から導き出された数字です」とジョイス氏は付け加えた。「それ以上正確に予測するのは科学的ではありません。恒星モデリングには未知の要素が多すぎるからです。」
ベテルギウスまでの距離をより正確に測定できれば、この星の本当の明るさを判定し、そのライフサイクルのどの段階にあるかを知るのに役立つだろうということには誰もが同意する。
誰もが星の死を見たいと願う。だからこそ、サイオらの論文で「数十年」という表現が人々を興奮させたのかもしれない。ベテルギウスが以前の論文で予測されていたよりも早い時期に超新星爆発を起こすという研究結果が出れば――そして、何世紀にも及ぶ時間スケールは恒星の寿命から見ればかなり早い――ベテルギウスの寿命はまだ長いと断言する研究よりも、より大きな話題を呼ぶことは間違いないだろう。
しかし、超新星を見たいなら、私たちの近くの超巨星よりも外側の星を探すのが最善です。モンタルジェ氏によると、私たちの銀河系で次に超新星爆発を起こす星としては、イータ・カリーナ星とおおいぬ座VY星(ミネソタ天体物理学研究所は「ステロイド入りのベテルギウス」と呼んでいます)のほうが有力候補だそうです。
あるいは、ウェッブ望遠鏡やハッブル望遠鏡のような宇宙望遠鏡が、より遠い宇宙のどこかで次の超新星爆発を撮影するのを待つこともできます。チリに間もなく開設されるルビン天文台のような他の望遠鏡は、超新星爆発の始まりのような一瞬の出来事を捉えようと、夜空を絶えず撮影することを目指しています。
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