Бетельгейзе не охлаждается, он просто запылился

Но у астрономов есть и другие теории, объясняющие тусклое поведение звезды. Ученые из Вашингтонского университета и обсерватории Лоуэлла поддерживают одну из них: Бетельгейзе не тускнеет, потому что он вот-вот взорвется - он просто запылился.

Эмили Левеск, доцент Вашингтонского университета по астрономии, и Филипп Месси, астроном Обсерватории Лоуэлла, сообщают, что наблюдения Бетельгейзе, сделанные 14 февраля в обсерватории в Флагстаффе, позволили им рассчитать среднюю температуру поверхности звезды. Они обнаружили, что Бетельгейзе значительно теплее, чем ожидалось, если недавнее затемнение было вызвано охлаждением поверхности звезды.

Новые расчеты подтверждают теорию о том, что Бетельгейзе, как и многие красные сверхгиганты, удалял некоторый материал из внешних слоев.

«Мы постоянно видим это в красных супергигантах, и это нормальная часть их жизненного цикла», - сказал Левеск. «Красные сверхгиганты время от времени сбрасывают с поверхности материал, который конденсируется вокруг звезды в виде пыли. По мере охлаждения и рассеивания частицы пыли поглощают часть света, направленного к нам».

Астрономы ожидают, что Бетельгейзе взорвется как сверхновая в течение следующих 100 000 лет, когда ядро ??разрушится. По словам Месси, уменьшение яркости звезды, которое началось в октябре, не обязательно было признаком неизбежной сверхновой звезды.

Одна теория заключалась в том, что вновь образованная пыль поглощала часть света Бетельгейзе. Другая утверждала, что конвективная зона Бетельгейзе вытягивала горячий материал на поверхность, где он охлаждался, прежде чем вернуться обратно внутрь.

«Простой способ определить разницу между этими теориями - определить эффективную температуру поверхности Бетельгейзе», - сказал Месси.

Измерение температуры звезды не простая задача. Ученые не могут просто навести термометр на звезду и получить показания. Но, глядя на спектр света, исходящего от звезды, астрономы могут рассчитать ее температуру.

Свет от ярких звезд часто слишком сильный для детального спектра, но Мэсси использовал фильтр на 4,3-метровом телескопе Lowell Discovery, который эффективно «демпфировал» сигнал, чтобы они могли анализировать спектр для определенной сигнатуры: поглощения света молекулами оксида титана.

Согласно Левеску, оксид титана может образовываться и накапливаться в верхних слоях крупных, относительно холодных звезд, таких как Бетельгейзе. Он поглощает световые волны определенной длины, оставляя контрольные «метки» в спектре красных сверхгигантов, которые ученый может использовать для определения температуры поверхности звезды.

По их расчетам, средняя температура поверхности Бетельгейзе 14 февраля составляла около 3 325 градусов Цельсия, или 6 017 градусов по Фаренгейту. Это всего лишь на 50-100 градусов Цельсия ниже, чем температура, которую ученые рассчитывали, как температуру поверхности Бетельгейзе в 2004 году. За годы до того, как началось его затемнение.

Эти данные заставляют усомниться в том, что Бетельгейзе тускнеет, потому что одна из массивных конвективных ячеек звезды доставила горячий газ изнутри на поверхность, где она остыла. Многие звезды имеют эти конвективные ячейки, в том числе наше Солнце. Но конвективные ячейки на Солнце многочисленны и относительно малы - размером с Мексику, а красные супергиганты, такие как Бетельгейзе, которые крупнее, холоднее и с более слабой гравитацией, содержат всего три или четыре массивные ячейки, которые простираются на большую часть их поверхности.

Если бы одна из этих массивных ячеек поднялась на поверхность Бетельгейзе, Левеск и Месси зарегистрировали бы значительно большее понижение температуры, чем наблюдали между 2004 и 2020 годами.

«Сравнение с нашим спектром 2004 года сразу показало, что температура существенно не изменилась», - сказал Мэсси. «Мы знали, что ответ - пыль».

Астрономы уже наблюдали облака пыли вокруг других красных сверхгигантов, и дополнительные наблюдения могут выявить похожий беспорядок вокруг Бетельгейзе.

За последние несколько недель Бетельгейзе снова начала светлеть, хотя и немного. Даже если недавнее затемнение не указывало на то, что звезда скоро взорвется, для Левеска и Месси это не повод прекратить наблюдения.

«Красные супергиганты - очень динамичные звезды», - сказал Левеск. «Чем больше мы сможем узнать об их нормальном поведении - колебаниях температуры, пыли, конвективных ячейках - тем лучше сможем понять их и распознать, когда может произойти нечто действительно уникальное, такое как сверхновая».