Червона зірка-монстр підірвала свою вершину

0
1 184 views
4 ілюстрації вгорі показують викид маси із зірки протягом певного часу
4 ілюстрації вгорі показують викид маси із зірки протягом певного часу, січень 2019 року – березень 2020 року. Унизу зображення наведено графік, який показує зміну яскравості зірки з часом. Авторство: NASA, ESA, Елізабет Уітлі (STScI)

Аналізуючи дані космічного телескопа Хаббла та кількох інших обсерваторій NASA, астрономи дійшли висновку, що яскраво-червона зірка-надгігант Бетельгейзе буквально підірвала свою вершину в 2019 році, втративши значну частину своєї видимої поверхні та спричинивши гігантський викид поверхневої маси (Surface Mass Ejection, SME). Такого ніколи раніше не бачили в поведінці звичайної зірки.

Наше Сонце регулярно видуває частини своєї розрідженої зовнішньої атмосфери, корони, у результаті події, відомої як корональний викид маси (SME). Але Бетельгейзе мала викид маси у 400 мільярдів разів більший, ніж звичайний SME!

4 ілюстрації вгорі показують викид маси із зірки протягом певного часу
4 ілюстрації вгорі показують викид маси із зірки протягом певного часу, січень 2019 року – березень 2020 року. Унизу зображення наведено графік, який показує зміну яскравості зірки з часом.
Авторство: NASA, ESA, Елізабет Уітлі (STScI)

Зірка-монстр все ще повільно оговтується від цього катастрофічного потрясіння.

“Бетельгейзе продовжує робити деякі дуже незвичайні речі прямо зараз; інтер’єр ніби підстрибує”, – сказала Андреа Дюпрі з Центру астрофізики | Гарвард і Смітсонівський інститут у Кембриджі, Массачусетс.

Втрата маси

Ці нові спостереження дають підказки щодо того, як червоні зірки втрачають масу наприкінці свого життя, коли їхні термоядерні печі згорають, перш ніж вибухнути у вигляді наднових. Величина втрати маси істотно впливає на їх долю. Однак напрочуд запекла поведінка Бетельгейзе не свідчить про те, що зірка незабаром вибухне. Отже, подія втрати маси не обов’язково є сигналом неминучого вибуху.

Тепер Дюпрі збирає разом усі шматочки головоломки роздратованої поведінки зірки до, після та під час виверження в послідовну історію ніколи раніше не бачених титанічних конвульсій у старіючій зірці.

Сюди входять нові спектроскопічні дані та дані зображень з роботизованої обсерваторії STELLA , спектрографа Echelle Reflector Echelle Spectrograph (TRES) обсерваторії Фреда Л. Уіппла, космічного корабля NASA Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO-A) , космічного телескопа Hubble NASA та Американської асоціації змінних Зоряні спостерігачі (AAVSO) . Дюпрі наголошує, що дані Hubble були ключовими для розгадки таємниці.

«Ми ніколи раніше не бачили викиду величезної маси з поверхні зірки. Ми залишилися з чимось, що відбувається, чого ми не зовсім розуміємо. Це абсолютно нове явище, яке ми можемо спостерігати безпосередньо та вирішувати деталі поверхні за допомогою Хаббла. Ми спостерігаємо за еволюцією зірок у реальному часі».

Важке відновлення

Титанічний спалах у 2019 році, ймовірно, був спричинений конвективним шлейфом діаметром понад мільйон миль, який виривався з глибини зірки. Це викликало поштовхи та пульсації, які вибухнули з шматка фотосфери, залишивши зірку з великою прохолодною поверхнею під хмарою пилу, утвореною охолоджуваним шматком фотосфери. Зараз Бетельгейзе важко відновлюється після цієї травми.

Важачи приблизно в кілька разів більше, ніж наш Місяць, зламаний шматок фотосфери вилетів у космос і охолонув, утворивши хмару пилу, яка блокувала світло від зірки, як бачили земні спостерігачі. Згасання, яке почалося наприкінці 2019 року і тривало кілька місяців, було легко помітно навіть спостерігачам у дворі, які спостерігали за зміною яскравості зірки. Одну з найяскравіших зірок на небі Бетельгейзе легко знайти в правому плечі сузір’я Оріона.

Що ще більш фантастично, 400-денна швидкість пульсації надгіганта тепер зникла, можливо, принаймні тимчасово. Протягом майже 200 років астрономи вимірювали цей ритм, що видно з змін у змінах яскравості Бетельгейзе та руху поверхні. Його розрив свідчить про силу вибуху.

Дюпрі припускає, що внутрішні конвекційні комірки зірки, які викликають регулярну пульсацію, можуть хлюпати, як незбалансована ванна пральної машини. Спектри TRES і Hubble показують, що зовнішні шари можуть повернутися до нормального стану, але поверхня все ще підстрибує, як тарілка з желатиновим десертом, поки фотосфера відновлюється.

Перспективи досліджень

Хоча наше Сонце має корональні викиди маси, які здувають невеликі шматочки зовнішньої атмосфери, астрономи ніколи не бачили, як така велика частина видимої поверхні зірки потрапляє в космос. Таким чином, викиди маси з поверхні та викиди корональної маси можуть бути різними подіями.

Зараз Бетельгейзе настільки величезний, що якби він замінив Сонце в центрі нашої сонячної системи, його зовнішня поверхня простягалася б за орбіту Юпітера. У 1996 році Дюпрі використовував Хаббл для виявлення гарячих точок на поверхні зірки . Це було перше пряме зображення зірки, крім Сонця.

Космічний телескоп NASA Webb може виявити викинутий матеріал в інфрачервоному світлі, оскільки він продовжує віддалятися від зірки.