Gdyby wyjąć Betelgezę z ramienia Oriona i umieścić ją tam, gdzie znajduje się Słońce, jej powierzchnia pochłonęłaby w całości Merkurego, Wenus, Ziemię i Marsa. Promień gwiazdy wynosi od 640 do 764 razy więcej niż promień Słońca — na tyle dużo, że jej zewnętrzne warstwy sięgałyby poza pas planetoid. Patrząc z Ziemi, tylko dwa obiekty na niebie, R Doradus i Słońce, mają pozornie większą średnicę kątową.
Znajduje się w odległości od 400 do 600 lat świetlnych — odległości, którą uparcie trudno dokładnie ustalić nawet za pomocą nowoczesnych instrumentów. Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem, jednym z ostatnich, krótkich etapów, przez które przechodzi bardzo masywna gwiazda, zanim jej jądro zapadnie się. Wszystko w niej — jej rozmiar, niespokojna powierzchnia, migotliwa jasność — jest objawem gwiazdy, której kończy się czas.
Gwiazda na tyle duża, by pochłonąć cztery planety
Sama wielkość sprawia, że Betelgeza jest niezwykła. Patrząc z Ziemi, tylko dwa obiekty na niebie mają większą średnicę kątową: Słońce oraz znacznie bliższy czerwony olbrzym R Doradus. Betelgeza zajmuje miejsce na tej krótkiej liście wyłącznie dzięki swoim ogromnym rozmiarom, a nie bliskości, co czyni to porównanie tak uderzającym.
Ten ogrom jest też powodem, dla którego gwiazda z bliska wygląda na niestabilną. Ciało setki razy szersze od Słońca utrzymuje swój zewnętrzny gaz tak luźno, że ogromne komórki konwekcyjne mogą wznosić się, opadać i przekształcać jego widoczną powierzchnię — czego grawitacja zwykłej gwiazdy nigdy by nie pozwoliła.
Wielkie przyciemnienie z 2019 roku
W październiku 2019 roku Betelgeza zaczęła przygasać i nie skończyło się na ledwo zauważalnym spadku. Do połowy lutego 2020 roku ponad dwie trzecie jasności gwiazdy zniknęło — to bezprecedensowe przyciemnienie stało się widoczne nawet gołym okiem. Obserwatorzy nieba, dobrze znający Oriona, mogli zauważyć, że ramię Betelgezy wyraźnie przygasło.
Moment ten miał znaczenie, ponieważ Betelgeza, mająca zaledwie około 8,5 miliona lat, ma już wkrótce zakończyć swoje życie. To, co faktycznie się działo, okazało się mniej gwałtowne, lecz wciąż niezwykłe: ściana wyrzuconego materiału przemieściła się między gwiazdą a Ziemią, stygnąc po drodze.
Hubble rozwiązuje zagadkę
Obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble'a dały najbardziej jednoznaczną odpowiedź. Betelgeza najprawdopodobniej wyrzuciła w przestrzeń ogromną ilość rozgrzanego do białości gazu, który następnie ostygł, tworząc obłok pyłu znajdujący się między Ziemią a rozżarzoną powierzchnią gwiazdy. Obłok ten zaczął zasłaniać około jednej czwartej widocznej tarczy gwiazdy od końca 2019 roku, co dokładnie odpowiada wielkości utraconej jasności.
Nic z tego nie wzięło się znikąd. Betelgeza nieustannie traci masę, w tempie około 30 milionów razy wyższym niż Słońce, więc wybuch na tyle duży, by przyciemnić całą gwiazdę, mieści się w jej normalnym, choć skrajnym, zachowaniu. Hubble może nawet obserwować tę powierzchnię bezpośrednio: Betelgeza to jedyna gwiazda oprócz Słońca, w przypadku której Hubble'owi udało się rozróżnić pojedyncze cechy powierzchni, a nie tylko punkt światła.
Po raz pierwszy udało się to w 1995 roku, gdy zdjęcia ujawniły cętkowaną powierzchnię pokrytą komórkami konwekcyjnymi na tyle dużymi, by pojedynczo rozjaśniać się i ciemnieć w miarę przemieszczania. Przyciemnienie z lat 2019–2020 było w istocie tą samą niespokojną powierzchnią przyłapaną na czymś niezwykle dużym.
Uciekająca gwiazda z żłobka Oriona
Betelgeza nie urodziła się tam, gdzie znajduje się teraz. Powstała wewnątrz asocjacji Orion OB1, luźnej gromady gorących młodych gwiazd, do której należą gwiazdy tworzące Pas Oriona, zanim została wyrzucona jako gwiazda uciekająca. Obecnie przedziera się przez otaczający ją gaz międzygwiazdowy z prędkością 30 kilometrów na sekundę — na tyle szybko, by przed sobą spiętrzyć falę uderzeniową o rozpiętości ponad czterech lat świetlnych, falę większą niż odległość do naszych najbliższych gwiazdowych sąsiadów.
Pomiar gwiazdy sto lat temu
Astronomowie już sto lat temu próbowali zmierzyć rzeczywisty rozmiar Betelgezy, bez nowoczesnej elektroniki. W 1920 roku Albert Michelson i Francis Pease zamontowali 6-metrowy interferometr na 2,5-metrowym teleskopie Obserwatorium Mount Wilson, z pomocą Johna Augusta Andersona, podejmując jedną z pierwszych prób bezpośredniego zmierzenia średnicy gwiazdy innej niż Słońce.
Ich instrument określił średnicę kątową Betelgezy na 0,047 sekundy kątowej, co przy paralaksie 0,018 sekundy kątowej odpowiada średnicy około 2,58 jednostki astronomicznej. Ta liczba z 1920 roku nie przetrwała próby czasu w idealnym stanie: badanie interferometryczne w podczerwieni z 2009 roku wykazało skurczenie o 15% w porównaniu ze średnicą gwiazdy z 1993 roku, a tempo kurczenia wciąż przyspiesza, bez odpowiadającego mu spadku jasności. Okazuje się, że tak wielka gwiazda nie jest po prostu duża. Nadal w widoczny sposób zmienia kształt w skali dekad.
Oczekiwanie na koniec
Betelgeza ma około 20 razy większą masę niż Słońce i mimo że liczy sobie zaledwie około 8,5 miliona lat, już teraz kończy jej się paliwo. Cięższe gwiazdy zużywają swoje jądrowe paliwo znacznie szybciej niż lżejsze, dlatego tak duża masa daje Betelgezie tak krótkie, a nie długie, życie.
Najnowsze badania wskazują, że prawdopodobny „lont” wynosi poniżej miliona lat, a supernowa może nastąpić już za zaledwie 100 000 lat — w skali astronomicznej oba te terminy liczą się jako „lada chwila”. Gdy to się stanie, Betelgeza nie będzie całkiem sama. We wrześniu 2025 roku organ nazewniczy Międzynarodowej Unii Astronomicznej oficjalnie uznał Siwarha za nazwę jej domniemanej gwiazdy towarzyszącej — przypomnienie, że nawet tak dobrze zbadana gwiazda wciąż kryje szczegóły do odkrycia.