Тайна падения яркости Бетельгейзе раскрыта

Группа астрономов опубликовала новые изображения поверхности звезды, сделанные с помощью Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории (VLT ESO), которые ясно показывают, как изменилась ее яркость. Новое исследование показывает, что звезда была частично скрыта облаком пыли - открытие, которое раскрывает тайну Великого затемнения Бетельгейзе.

Падение яркости Бетельгейзе - изменение, заметное даже невооруженным глазом, привело Мигеля Монтарже и его команду к тому, чтобы направить VLT на звезду в конце 2019 года. Изображение, сделанное в декабре 2019 года, по сравнению с более ранним изображением, сделанным в январе того же года, показал, что поверхность звезды была значительно темнее, особенно в южной области. Но астрономы не знали почему.

Команда продолжила наблюдать за звездой во время Великого затемнения, сделав еще два изображения в январе и марте 2020 года. К апрелю 2020 года звезда вернулась к своей нормальной яркости.

«На этот раз мы наблюдали изменение внешнего вида звезды в реальном времени в течение нескольких недель», - говорит Монтарж из Парижской обсерватории, Франция, и университета К.Ю. Лёвена, Бельгия. Опубликованные изображения - единственные, которые у нас есть, на которых видно, что поверхность Бетельгейзе меняет яркость с течением времени.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда показала, что таинственное затемнение было вызвано пыльной вуалью, затеняющей звезду, которая была результатом падения температуры на поверхности звезды Бетельгейзе.

Поверхность Бетельгейзе регулярно меняется по мере того, как гигантские пузыри газа перемещаются, сжимаются и разбухают внутри звезды. Команда пришла к выводу, что за некоторое время до Великого затемнения звезда выбросила большой газовый пузырь, который удалялся от нее. Когда вскоре после этого участок поверхности остыл, понижения температуры было достаточно, чтобы газ конденсировался в твердую пыль.

«Мы были непосредственными свидетелями образования так называемой звездной пыли», - говорит Монтарж, чье исследование свидетельствует о том, что образование пыли может происходить очень быстро и вблизи поверхности звезды. «Пыль, выброшенная из холодных эволюционировавших звезд, может стать строительным материалом для планет земного типа и жизни», - добавляет Эмили Кэннон из К.Ю. Лёвена, которая принимала участие в исследовании.

В Интернете было высказано предположение, что падение яркости Бетельгейзе произошло не только в результате пыльной вспышки, но и в связи с ее неизбежной гибелью в результате взрыва сверхновой. Сверхновая не наблюдалась в нашей галактике с 17 века, поэтому современные астрономы не совсем уверены, чего ожидать от звезды в преддверии такого события. Но это новое исследование подтверждает, что Великое затемнение Бетельгейзе не было ранним признаком того, что звезда движется к своей кончине.

Наблюдение за тускнением такой узнаваемой звезды было волнующим как для профессиональных астрономов, так и для любителей, как подытожил Кэннон: «Глядя на звезды ночью, эти крошечные мерцающие точки света кажутся вечными. Затемнение Бетельгейзе разрушает эту иллюзию».

Команда использовала инструмент Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) на VLT ESO, чтобы получить прямое изображение поверхности Бетельгейзе вместе с данными инструмента GRAVITY на Интерферометре Очень Большого Телескопа ESO (VLTI), чтобы контролировать звезду во время затемнения. Телескопы, расположенные в обсерватории ESO Паранал в чилийской пустыне Атакама, были «жизненно важным диагностическим инструментом в раскрытии причины этого затемнения», - говорит Кэннон. «Мы смогли наблюдать звезду не только как точку, но и смогли детализировать ее поверхность и наблюдать за ней на протяжении всего события», - добавляет Монтарж.

Монтарж и Кэннон с нетерпением ждут того, что будущее астрономии, в частности, Чрезвычайно Большой телескоп (ELT) ESO привнесет в их исследование Бетельгейзе, красной звезды-сверхгиганта. «Благодаря способности достигать беспрецедентного пространственного разрешения, ELT позволит нам напрямую отображать Бетельгейзе с отличными деталями», - говорит Кэннон. «Это также значительно расширит выборку красных сверхгигантов, поверхность которых мы сможем разрешить с помощью прямых изображений, что еще больше поможет разгадать тайны ветров массивных звезд».

Исследование было представлено в статье «Пыльная вуаль, затеняющая Бетельгейзе во время Великого затемнения», в Nature.