Тайна затмения Бетельгейзе раскрыта
Причина таинственного падения яркости звезды была вызвана гигантским облаком пыли, выброшенным из красного сверхгиганта, но это могло произойти только потому, что это позволяла меняющаяся температура звезды.
Исследование опубликовано в журнале Nature, коротко о нем рассказывает Science Alert.
Большое затмение Бетельгейзе зафиксировали в сентябре 2019 года, когда красный сверхгигант из созвездия Ориона — обычно одна из самых ярких звезд на небе — начал тускнеть. К февралю 2020 года Бетельгейзе потускнела на 35%, чего раньше никогда не наблюдалось.
У астрономов было две основные версии причины затемнения звезды: это охлаждение ее поверхности или облако пыли, выброшенное звездой в процессе потери массы.
Красные гиганты вроде Бетельгейзе нестабильны. Это заключительная стадия жизни звезд, масса которых примерно в 8–35 раз превышает массу Солнца. Эти звезды очень горячие и имеют относительно короткую продолжительность жизни (считается, что Бетельгейзе всего от 8 млн до 8,5 млн лет, и она преодолела стадию главной последовательности около миллиона лет назад, а Солнцу около 4,6 млрд лет, и это только половина жизни нашей звезды).
Бетельгейзе превратилась в красный сверхгигант около 40 000 лет назад. К настоящему времени в ядре звезды закончился водород, и она превращает гелий в углерод и кислород. Ядро звезды также сократилось, в результате чего больше водорода попадает в область непосредственно вокруг ядра, образуя водородную оболочку. Эта водородная оболочка превращается в гелий, который затем сбрасывается в активную зону, чтобы подпитывать ядерный синтез.
В конце концов звезда достигнет точки, в которой у ее ядра не хватит тепла и давления для продолжения синтеза элементов. Тогда она станет сверхновой, превратившись либо в нейтронную звезду, либо в черную дыру. Однако в ближайшее время этого не произойдет.
Но прежде, чем звезды, подобные Бетельгейзе, становятся сверхновыми, они выбрасывают массу в окружающее пространство, и этот процесс еще мало изучен. «Одна из главных загадок красных звезд-сверхгигантов заключается в том, что мы не знаем, как происходит их потеря массы, — пояснили авторы работы. — Мы знаем, что это происходит, но не понимаем механизма, который позволяет материалу покидать фотосферу звезды».
Поскольку Бетельгейзе настолько велика и так близка к Земле (по последним измерениям, она находится на расстоянии 548 световых лет, а размер звезды в 764 раза больше Солнца), она выглядит в телескоп как диск. Поэтому ученые смогли ясно определить, что затемнение было локализовано в южном полушарии звезды.
Затем, используя моделирование, астрономы определили, что Бетельгейзе выбросила пузырь газа за некоторое время до затемнения.
«С помощью телескопа "Хаббл" мы могли видеть материал, покидающий поверхность звезды, а затем образовалась пыль, из-за которой звезда стала казаться тусклой», — рассказали ученые.
Таким образом, падение яркости было результатом как охлаждения, так и пыли. Когда участок фотосферы звезды охладился в нужном месте, падения температуры оказалось достаточно для того, чтобы некоторые из парообразных элементов в пузыре, например кремний, сконденсировались и затвердели в крупинки пыли. Именно это облако пыли заслоняло свет звезды.
Ученые надеются, что эта информация поможет им найти признаки аналогичной потери массы у других красных гигантов.
Астрономы объяснили, куда пропала звезда из созвездия Плеяд
Неподалеку от центра нашей Галактики обнаружен загадочный «мигающий» объект
