Ультрафиолетовые снимки Бетельгейзе, которые сделал телескоп «Хаббл» в конце 2019 года, показали, что эта звезда резко потускнела. Ученые год не могли разгадать загадку этого феномена. Тем временем звезда, к удивлению астрономов, тускнеет снова.
О какой звезде речь?
Речь идет о Бетельгейзе. Это яркая звезда в созвездии Ориона. Красный сверхгигант, интенсивно теряющий газ из атмосферы.
Звезда вляется одной из самых больших и ярких звезд на небе. Она располагается в созвездии Ориона. Ее размер и масса в 15–25 раз превышают солнечную. Из-за этого, а также небольшого расстояния до Земли, Бетельгейзе можно легко увидеть невооруженным глазом.
Бетельгейзе примерно в 1 000 раз больше нашего Солнца. Если бы вместо Солнца была Бетельгейзе, то она в среднем простиралась бы примерно до пояса астероидов и периодически достигала бы орбиты Юпитера. Она настолько велика, что мы можем даже составлять своего рода «карты» ее поверхности с помощью телескопных наблюдений.
Также звезда может пульсоровать: она меняет свой размер, то увеличиваясь, то уменьшаясь в диаметре. Диаметр Бетельгейзе при пульсациях варьируется от 500 до 800 диаметров нашего Солнца. В своей наименьшей фазе звезда, будь она в нашей системе, простиралась бы до орбиты Марса, а в максимальной — до орбиты Юпитера.
Из-за пульсаций Бетельгейзе также является переменной звездой — ее яркость также меняется. В период максимальной яркости она является восьмой по яркости звездой ночного неба и ярчайшей звездой созвездия Ориона. На минимуме же она становится 20-й по яркости (сразу после Денеба).
Расстояние до Бетельгейзе около 640 световых лет. Технически может быть так, что она уже взорвалась, но свет от ее взрыва пока не дошел до нас.
Что произошло?
В октябре 2019 года звезда начала тускнеть, и к февралю 2020 года ее яркость беспрецедентно уменьшилась. Это было неожиданно даже для красного сверхгиганта (этот класс светил известен своим непостоянным блеском). К апрелю 2020 года яркость Бетельгейзе восстановилась до нормального уровня.
У специалистов было две версии случившегося. Во-первых, звезда могла выбросить временно затмившее ее облако пыли. Это часто случается с красными сверхгигантами, хотя обычно подобные «затмения» не столь масштабны. Во-вторых, поверхность небесного тела могла покрыться темными пятнами.
Группа астрономов во главе с Андреа Дюпри (Andrea Dupree) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Бетельгейзе в 2019-2020 годах.
Данные собрали с помощью «Хаббла», следившего за звездой в ультрафиолетом диапазоне, наземной обсерватории STELLA, которая получала информацию о движении внешних слоев звезды, космической обсерватории STEREO и наземных наблюдателей и обсерваторий (например, TrES), которые отслеживали изменения яркости Бетельгейзе.
Первая версия вскоре подтвердилась: над конвективными ячейками звезды обнаружили пылевые облака.
Что это значит?
Ученые пришли к выводу, что в прошлом году из крупной конвективной ячейки на видимой поверхности гиганта произошел выброс плазмы, который был ускорен расширяющимися слоями звезды в ходе очередного цикла долговременных пульсаций. Расширяющийся плазменный пузырь прошел через горячую атмосферу звезды в более холодные внешние области, где плазма остыла, что привело к образованию частиц пыли, создавших пылевое облако, наблюдавшееся в южном полушарии Бетельгейзе.
С сентября по ноябрь 2019 года, как раз перед масштабным падением яркости, «Хаббл» фиксировал поток вещества, который рвался из атмосферы светила наружу со скоростью более 300 тыс. км/час. По расчетам авторов статьи, при этом Бетельгейзе ежедневно теряла вдвое больше массы, чем обычно истекает из нее в виде звездного ветра.
Данные, полученные в ультрафиолете, показали, что внешние слои атмосферы звезды вернулись к прежнему состоянию уже к февралю 2020 года, несмотря на то, что блеск звезды в видимом диапазоне тогда еще не вернулся к прежнему уровню.
На расстоянии миллионов километров от поверхности звезды этот материал достаточно охладился, чтобы из него образовалась пыль, затмившая Бетельгейзе.
Правда, остается вопрос, почему это облако не было обнаружено при наблюдениях на субмиллиметровых волнах. Исследователям еще предстоит на него ответить.
Ожидается, что следующий минимум яркости звезда пройдет в апреле 2021 года, наблюдения за ней будут вестись при помощи космических обсерваторий. Близость звезды позволяет в ходе долговременных наблюдений за ней в деталях изучить процессы потери массы сверхгигантом и его околозвездной среды.
Что происходит сейчас?
С конца апреля наблюдения Бетельгейзе прекратились. Солнце в своем годовом движении по небесной сфере подошло слишком близко к этой звезде, и теперь она находится не на ночном, а на дневном небе. Понятно, что наземные телескопы не могут изучать ее в это время. Однако астрономы нашли способ пронаблюдать светило и выяснить, что оно снова начало тускнеть.
Ученые использовали спутник STEREO-A, предназначенный для исследования солнечного ветра. Летом 2020 года его положение на орбите позволяло наблюдать Бетельгейзе (правда, для этого телескоп приходилось разворачивать на 180 градусов). Краткий отчет об этих наблюдениях опубликован в издании Astronomer’s Telegram.
В июне и июле STEREO-A выполнил в общей сложности пять измерений блеска звезды. Они показали, что яркость светила снова пошла на убыль.
Новое падение блеска Бетельгейзе стало неожиданностью. Обычно яркость этой звезды изменяется в 420-дневном цикле, и в августе-сентябре 2020 года она должна была достичь очередного максимума.
В данный момент ученые пристально следят за развитием ситуации. Бетельгейзе — ближайшая к Земле звезда, доживающая последние тысячелетия (а может быть, и годы) перед взрывом сверхновой. Изучая ее, человечество может узнать много нового о жизни и смерти светил, разгоняющих тьму Вселенной.
Отметим, что Бетельгейзе — не единственная из полуправильных переменных звезд, которая демонстрирует неоднородные изменения блеска. В прошлом году похожее поведение было выявлено у звезды V Гончих Псов, которые объяснялись асимметричной пылевой оболочкой.
Читать также
Создан способ искоренить паразитов, перекрыв все пути их метаболизма
После введения российской вакцины у добровольцев нашли 144 побочных эффекта