Прихований супутник Бетельгейзе нарешті показує себе

Дивні зміни яскравості Бетельгейзе, величезної червоної надгігантської зірки в сузір’ї Оріона, десятиліттями спантеличували астрономів. Зараз дослідники як ніколи близькі до того, щоб довести, що причиною цього дивного явища є супутня зірка.

Дослідники з Центру астрофізики | Гарвард і Смітсонівський інститут (CfA) виявили закономірність змін у Бетельгейзе за допомогою космічного телескопа «Габбл» НАСА та наземних телескопів. Вони спостерігали зміни у спектрі зірки — різних кольорах світла, що випромінюється її складом елементів, — а також у швидкості та напрямку газів у її зовнішній атмосфері, що рухаються під впливом сліду більш щільного матеріалу.

Ці зміни є прямим результатом впливу супутньої зірки Сівара, яка проривається крізь зовнішню атмосферу Бетельгейзе. Щільний слід, який спостерігали дослідники, є слідом Сівари, що з’являється відразу після того, як зірка проходить перед Бетельгейзе кожні шість років.

«Це трохи нагадує рух човна по воді. Супутня зірка створює ефект хвилі в атмосфері Бетельгейзе, який ми можемо побачити в даних», — сказала в прес-релізі NASA головна авторка дослідження, астрономка CfA Андреа Дюпрі. «Вперше ми бачимо прямі ознаки цього сліду, або сліда газу, що підтверджує, що Бетельгейзе дійсно має приховану супутницю, яка формує її зовнішній вигляд і поведінку».

Дюпрі та її колеги представили свої висновки під час прес-конференції на 247-му засіданні Американського астрономічного товариства в Феніксі, штат Арізона, в понеділок. За даними NASA, дослідження було прийнято до публікації в журналі The Astrophysical Journal.

Полювання на супутник Бетельгейзе

Астрономи протягом десятиліть відстежували яскравість Бетельгейзе, спостерігаючи два різних періоди змін: короткий 400-денний цикл і довгий 6-річний вторинний період. Їх інтерес до зірки посилився в 2020 році, коли вона раптово потьмяніла до 40% від своєї нормальної яскравості, що спонукало до нових зусиль, щоб зрозуміти її незвичайну поведінку.

Дослідження встановили, що подія 2020 року, яка зараз відома як «Велике затемнення», була спричинена масовим викидом розпеченого матеріалу з поверхні Бетельгейзе. Щодо періодичних змін яскравості зірки, вчені запропонували кілька можливих пояснень, серед яких великі конвекційні клітини та хмари пилу, магнітна активність і наявність прихованої супутньої зірки.

В останні роки астрономи знайшли все більше доказів на користь гіпотези про супутню зірку. У липні команді з Дослідницького центру імені Еймса НАСА вдалося зафіксувати слабке зображення того, що, ймовірно, є супутником, і вони дали йому ім’я «Сівара». Це було найпереконливішим доказом на той момент, хоча інші експерти застерігали, що для підтвердження існування Сівари потрібні подальші спостереження.

Зараз телескопи «Габбл» і наземні телескопи в обсерваторії Фреда Лоуренса Уіппла в Арізоні та обсерваторії Роке-де-Лос-Мучачос в Іспанії надали ці спостереження.

Відстеження сліду

За допомогою цих телескопів Дюпрі та її колеги майже вісім років відстежували зміни в спектрі та зовнішній атмосфері Бетельгейзе. Спостережувані ними закономірності відповідали тому, що можна було б очікувати від супутньої зірки, яка рухається через зовнішню атмосферу Бетельгейзе, створюючи слід з порушеного газу, і збігалися з прогнозованою орбітою Сівара.

«Ідея про те, що Бетельгейзе має невиявлену супутницю, набирала популярності протягом останніх кількох років, але без прямих доказів це була недоведена теорія», — сказала Дюпрі. «Завдяки цим новим прямим доказам Бетельгейзе дає нам можливість з перших рядів спостерігати, як гігантська зірка змінюється з часом. Виявлення сліду від її супутника означає, що тепер ми можемо зрозуміти, як такі зірки еволюціонують, втрачають матерію і зрештою вибухають як наднові».

З огляду на це, астрономи все ще сподіваються отримати чітке, пряме зображення супутника Бетельгейзе. Вони повинні отримати ще один шанс у листопаді 2027 року, коли Сівара повернеться до найвіддаленішої точки від Бетельгейзе і буде найлегше її виявити. До того часу вчені продовжуватимуть спостерігати за поведінкою червоного надгіганта, шукаючи ще більше доказів існування його зоряного супутника.