Благодаря телескопу Gemini North, астрономы сумели раскрыть тысячелетнюю загадку: им удалось подтвердить существование ранее предсказанного компаньона звезды Бетельгейзе. Это открытие дает ответ на давнюю загадку переменной яркости звезды и позволяет понять физические механизмы, лежащие в основе других переменных красных сверхгигантов.
Неуловимый компаньон Бетельгейзе
Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд на ночном небе и ближайший к Земле красный сверхгигант. Несмотря на то, что ей всего десять миллионов лет, что по астрономическим меркам немного, она уже находится в конце своей жизни. Бетельгейзе исчерпала запасы водородного топлива и расширилась. Сейчас ее радиус в 700 раз превышает радиус Солнца.
Расположенная в левом «плече» астеризма Ориона, Бетельгейзе хорошо видна невооруженным глазом. За тысячелетия наблюдений было замечено, что ее яркость меняется со временем. Астрономы установили, что Бетельгейзе имеет основной период переменности около 400 дней и более длительный вторичный период около шести лет.
В 2019 и 2020 годах произошло резкое снижение яркости Бетельгейзе — событие, получившее название «Великое потемнение». Это событие заставило некоторых поверить, что вскоре звезда взорвется. Но в дальнейшем ученые смогли определить, что потемнение на самом деле было вызвано большим облаком пыли, выброшенным из Бетельгейзе.
Загадка Великого потемнения была решена, но это событие вызвало новый интерес к изучению Бетельгейзе, что привело к новым анализам архивных данных о звезде. Один из них привел ученых к выводу, что причиной шестилетней изменчивости Бетельгейзе является наличие звезды-компаньона. Но когда космический телескоп Hubble и рентгеновская обсерватория Chandra попытались ее найти, то не добились успеха.
Обреченная звезда
Тайну компаньона Бетельгейзе удалось, наконец, раскрыть при помощи расположенного на Гавайях 8,1-метрового телескопа Gemini North. Команда астрономов из Исследовательского центра NASA им. Эймса провела серию наблюдений гигантской звезды, задействовав смонтированный на Gemini North спекл-интерферометр Alopeke.
Спекл-интерферометрия — это астрономическая техника визуализации, которая использует очень короткие времена экспозиции, чтобы «заморозить» искажения в изображениях, вызванные земной атмосферой. Эта техника обеспечивает высокое разрешение, которое в сочетании со светособирающими возможностями 8,1-метрового зеркала Gemini North позволило непосредственно обнаружить тусклый компаньон Бетельгейзе.
Анализ света позволил ученым определить характеристики звезды. Она на шесть магнитуд слабее Бетельгейзе в оптическом диапазоне длин волн, ее масса примерно в 1,5 раза превышает массу Солнца. По всей видимости, это горячая, молодая, сине-белая звезда, в ядре которой еще не началось горение водорода.
Орбита компаньона проходит на относительно близком расстоянии от поверхности Бетельгейзе: примерно в четыре раза больше расстояния между Землей и Солнцем. Она проходит через внешние слои атмосферы сверхгиганта. По словам исследователей, это первый случай обнаружения близкого звездного спутника, обращающегося вокруг подобной звезды.
Открытие дает более четкое представление о жизни и будущем этой системы. Бетельгейзе и его компаньон, вероятно, родились одновременно. Однако спутник проживет намного меньше отпущенного ему срока. Сильные приливные силы заставляют его по спирали приближаться к Бетельгейзе. По оценкам ученых, всего через 10 тысяч лет звезда будет поглощена и погибнет. Это открытие также помогает объяснить, почему подобные красные сверхгиганты могут периодически менять свою яркость в течение многих лет.
По материалам NOIRLab
