Таинственное затемнение Бетельгейзе, вероятно, вызвано сильнейшей вспышкой

Красный сверхгигант Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд на ночном небе, которая кажется еще более яркой, потому что находится близко к Земле, всего в 650 световых годах от нас.

Но звезда также периодически меняет яркость, что впервые заметил в 1830-х годах британский астроном Джон Гершель. В декабре 2019 года и в первом квартале 2020 года на Бетельгейзе произошло неожиданное затемнение, достигнув исторического минимума 7-13 февраля.

Это затемнение озадачило астрономов, которые изо всех сил пытались разработать несколько теорий резкого изменения. Ультрафиолетовые наблюдения космического телескопа Хаббл предполагают, что затемнение, вероятно, было вызвано огромным количеством сверхгорячого материала, выброшенного в космос. Материал остыл и образовал облако пыли, которое блокировало звездный свет, исходящий примерно с четверти поверхности Бетельгейзе.

«С помощью телескопа Хаббл мы видим, как материал покидает видимую поверхность звезды и движется через атмосферу до того, как образовалась пыль, которая заставила звезду потускнеть», — сказала Андреа Дюпри, астроном из Гарвардского и Смитсоновского центра Астрофизики.

«Мы могли видеть эффект движения плотной горячей области в юго-восточной части звезды. Этот материал был в два-четыре раза ярче, чем нормальная яркость звезды. А затем, примерно через месяц, южное полушарие Бетельгейзе заметно потускнело, и звезда стала заметно тусклее».

«Мы думаем, что возможно, что темное облако возникло в результате утечки, обнаруженной Хабблом. Только Хаббл дает нам доказательства того, что привело к затемнению».

Доктор Дюпри и его коллеги начали использовать телескоп Хаббла в начале прошлого года для наблюдения за красным сверхгигантом. Их наблюдения являются частью трехлетнего исследования Хаббла по отслеживанию изменений во внешней атмосфере звезды.

Чувствительность телескопа к ультрафиолетовому свету позволила астрономам исследовать слои над поверхностью звезды, которые настолько горячие, что излучают в основном в ультрафиолетовой области спектра и не видны в видимом свете.

Эти слои частично нагреваются турбулентными конвекционными ячейками звезды, поднимающимися к поверхности.

«Пространственное разрешение звездной поверхности возможно только в благоприятных случаях и только с использованием лучшего доступного оборудования», — сказал доктор Клаус Штрассмайер, исследователь из Потсдамского астрофизического института им. Лейбница. «В этом отношении Бетельгейзе и Хаббл созданы друг для друга».

Спектры Хаббла, полученные в начале и конце 2019 года и в 2020 году, позволили исследовать внешнюю атмосферу звезды путем измерения спектральных линий ионизированного магния.

С сентября по ноябрь 2019 года исследователи измерили материал, переходящий с поверхности звезды во внешнюю атмосферу.

Этот горячий, плотный материал продолжал распространяться за пределы видимой поверхности Бетельгейзе, достигая расстояния в миллионов километров от звезды. На этом расстоянии материал достаточно охладился, чтобы образовалась пыль.

Эта интерпретация согласуется с наблюдениями Хаббла в ультрафиолетовом свете в феврале 2020 года, которые показали, что поведение внешней атмосферы звезды вернулось к норме, хотя в видимом свете она все еще была тусклой.

«Хотя мы не знаем причину вспышки, мы думаем, что ей способствовал цикл пульсации звезды, который продолжался нормально, несмотря на это событие, что было зафиксировано наблюдениями в видимом свете», — сказал доктор Дюпри.

Ученые также использовали автоматический телескоп под названием STELLar Activity (STELLA), чтобы измерить изменения скорости газа на поверхности звезды, когда она поднималась и опускалась во время цикла пульсации.

«STELLA был разработан для наблюдения за отдельными объектами в течение очень длительного периода времени, особенно за магнитно-активными звездами», — сказал доктор Штрассмайер.

«Он идеально подходит для наблюдения за яркими звездами, такими как Бетельгейзе. STELLA наблюдал и наблюдает за ним практически каждую ясную ночь с 2006 года».

«У нас будет еще один шанс наблюдать звезду с телескопом Хаббл в августе или начале сентября», — заявили ученые.

Прямо сейчас Бетельгейзе находится в дневном небе, слишком близко к Солнцу для наблюдений Хаббла.

Статья о результатах была опубликована в Astrophysical Journal.