Таинственное затемнение Бетельгейзе произошло из-за выброса

В период с октября по ноябрь 2019 года космический телескоп Хаббл наблюдал плотный, нагретый материал, движущийся наружу через расширенную атмосферу звезды со скоростью 200 000 миль в час. В следующем месяце несколько наземных телескопов наблюдали уменьшение яркости в южном полушарии Бетельгейзе, как будто что-то блокировало свет в этой области звезды. К февралю 2020 года звезда потеряла более двух третей своего блеска, затемнение, видимое даже невооруженным глазом, вызвало слухи о том, что звезда может стать сверхновой. Продолжение спектроскопических наблюдений в ультрафиолетовом свете с телескопом Хаббла предоставило исследователям временную шкалу, следуя которой, как по хлебным крошкам, можно проследовать назад во времени, чтобы определить источник загадочного затемнения.

«С помощью телескопа Хаббл мы ранее наблюдали горячие конвекционные ячейки на поверхности Бетельгейзе, а осенью 2019 года обнаружили большое количество плотного горячего газа, движущегося наружу через расширенную атмосферу Бетельгейзе. Мы думаем, что этот газ охладился в миллионах миль от звезды, образовал пыль, которая закрыла южную часть звезды, снимки которой были получены в январе и феврале», - сказала Андреа Дюпри, заместитель директора Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и ведущий автор исследования. «Материал был в два-четыре раза ярче, чем нормальная яркость звезды. А затем, примерно через месяц, южная часть Бетельгейзе заметно потускнела по мере того, как звезда стала слабее. Мы думаем, что темное облако появилось в результате выброса, который Хаббл обнаружил. Только Хаббл дает нам это свидетельство, которое привело к затемнению».

И Бетельгейзе преподнес еще один сюрприз для ученых, когда наблюдения Хаббла показали, что обнаруженная плазма не выбрасывалась из полюсов вращения звезды, как предсказывали звездные модели. «Наблюдения с телескопом Хаббл предполагают, что материал может отделяться от любой части поверхности звезды», - сказал Дюпри, добавив, что недавняя активность на Бетельгейзе была необычной для этой звезды. Дюпри отметил, что Бетельгейзе теряет массу в 30 миллионов раз быстрее, чем Солнце, но эта недавняя активность привела к потере примерно в 2 раза большего количества вещества только из южного полушария. «Все звезды теряют материал в межзвездной среде, и мы не знаем, как этот материал теряется. Постоянно сдувает плавный ветер? Или рывками? Возможно, в результате такого события, как мы обнаружили на Бетельгейзе? Известно, что другие более горячие звезды теряют материал, и он быстро превращается в пыль, из-за чего звезда кажется намного более тусклой. Но более чем за полтора столетия этого не случалось с Бетельгейзе. Это уникально».

Дополнительные наблюдения с использованием Обсерватория активности STELLAr измеряли изменения скорости поверхности звезды, когда она поднималась и опускалась во время цикла пульсации, создавая эффект ряби, который продвигал истекающую плазму через атмосферу звезды. «Мы видели, что все линии поглощения в спектре смещены в синий цвет, и знали, что звезда расширяется», - сказал Клаус Г. Штрассмайер из Потсдамского астрофизического института (AIP) и соавтор исследования. «Когда началось затемнение, синий сдвиг становился все меньше и меньше и фактически вернулся к красному смещению, когда звезда была самой тусклой. Таким образом, мы знали, что затемнение должно было быть так или иначе связано с расширением и сжатием фотосферы звезды, но оно само по себе не могло вызвать такого сильного затемнения».

Когда звезда переместилась и скрылась из поля зрения Хаббла и STELLA, исследователи обратились к обсерватории НАСА Solar TErrestrial RElations Observatory - STEREO - для наблюдения за яркостью сверхгиганта. Но летние наблюдения выявили поразительный сюрприз: более неожиданное затемнение. В период с конца июня по начало августа 2020 года STEREO наблюдала Бетельгейзе в течение пяти дней, измеряя относительную яркость звезды по сравнению с другими звездами. «Наши наблюдения за Бетельгейзе с помощью STEREO подтверждают, что звезда снова тускнеет. Бетельгейзе обычно проходит через циклы яркости продолжительностью около 420 дней, и, поскольку предыдущий минимум произошел в феврале 2020 года, это новое затемнение происходит более чем на год раньше», - сказал Дюпри. Ученые планируют снова наблюдать Бетельгейзе с помощью STEREO в следующем году, во время звездного максимума, чтобы следить за неожиданными вспышками.

В конце прошлого года вспыхнул большой интерес к Бетельгейзе, поскольку звезда продолжала становиться все тусклее и тусклее, что, по словам некоторых ученых, сигнализировало о том, что старая звезда вот-вот станет сверхновой. Как переменная звезда, которая расширяется и сжимается, тускнеет и становится ярче в течение каждого цикла, «Бетельгейзе - яркая звезда в нашей галактике, которая приближается к концу своей жизни, которая станет сверхновой. Когда звезда стала очень тусклой в феврале 2020 года, это была самая тусклая звезда, которая когда-либо была с начала измерений более 150 лет назад», - сказал Дюпри. «Затемнение было очевидно для всех, когда смотрели на созвездие Ориона; это было очень странно, Бетельгейзе почти не было видно». Находясь на расстоянии 725 световых лет от нас, тусклый свет, видимый сегодня от Бетельгейзе на Земле, покинул звезду в 1300 году. «Никто не знает, как звезда поведет себя за несколько недель до взрыва, и были некоторые зловещие предсказания, что Бетельгейзе был готов превратиться в сверхновую. Но есть шанс, что он не взорвется при нашей жизни, но кто знает?»