Бетельгейзе тускнеет из-за гигантских пятен

Астрономы выяснили причину, по которой огромная звезда Бетельгейзе недавно испытала беспрецедентное падение блеска. Дело в громадных пятнах, покрывших поверхность светила.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal Letters.

Напомним, что Бетельгейзе - видимая невооружённым глазом звезда в созвездии Ориона. Её масса превосходит солнечную в 13-17 раз. У таких массивных светил жизнь короткая, и, по прогнозам учёных, Бетельгейзе осталось не более десяти тысячелетий. Для сравнения: нашему Солнцу около пяти миллиардов лет.

Сейчас светило находится в стадии красного сверхгиганта. На этом предсмертном этапе жизни звезда неимоверно раздувается. Радиус Бетельгейзе превышает солнечный примерно в тысячу раз. Если бы она располагалась на месте Солнца, границы этой звезды простирались бы почти до орбиты Юпитера (!).

При этом красные сверхгиганты часто меняют яркость. Они пульсируют, сжимаясь и расширяясь, выбрасывают облака пыли, вспыхивают и покрываются пятнами. Всё это влияет на блеск звезды.

И всё же падение яркости с октября 2019 года по апрель 2020 года, на пике которого светило потускнело на 40% (!), застало учёных врасплох. Такого они ещё не наблюдали.

Что это было? Выброшенное звездой облако пыли, затмившее её? Или Бетельгейзе сжалась? А быть может, по каким-то причинам временно остыла её поверхность?

Версию с изменением размера светила можно было отбросить, поскольку Бетельгейзе потускнела неравномерно. Большая часть её поверхности стала менее яркой, в то время как меньшая продолжала сиять по-прежнему. Это прекрасно видно на фотографиях ниже.

В декабре 2019 года Бетельгейзе очень потускнела по сравнению с январём того же года.
Фото ESO/M. Montarges et al.

Так пыль или всё же потускневшая поверхность? В поисках ответа на этот вопрос международная команда исследователей обратилась к данным телескопов JMST и APEX. Они работают в субмиллиметровом диапазоне, на границе между радиоволнами и инфракрасным излучением.

Расчёт исследователей был прост. Если Бетельгейзе действительно выбросила облако поглощающей свет пыли (а к этой гипотезе склонялись многие эксперты), то эта пыль должна ярко сиять на субмиллиметровых волнах. Однако ничего подобного не наблюдалось.

"Что нас удивило, так это то, что Бетельгейзе стала на 20% тусклее даже в субмиллиметровом диапазоне", - признаётся Стивен Мэйрс (Steven Mairs) из Обсерватории Восточной Азии.

Значит, причиной падения блеска стала не пыль. Следовательно, потускнела поверхность. Но почему?

Наиболее вероятной причиной исследователи считают пятна, похожие на солнечные. Известно, что температура таких пятен меньше, чем на спокойной поверхности светила, поэтому они и выглядят тёмными.

По расчётам авторов, пятна должны были покрывать 50-70% поверхности Бетельгейзе и быть на 300-400 градусов Цельсия холоднее фона.

Напомним, что астрономы уже наблюдали пятна на других звёздах. Но никогда ещё они не вызвали столь масштабного потемнения.

Теперь учёные планируют продолжать наблюдения, чтобы понять, подчиняются ли эти пятна какому-нибудь циклу. Напомним, что солнечная активность имеет 11-летний цикл, который, впрочем, тоже иногда преподносит астрономам сюрпризы.

Отметим также, что красные сверхгиганты вообще не очень хорошо изучены: они редко встречаются и быстро прекращают существовать. Поэтому Бетельгейзе, находящаяся всего в 700 световых годах от Земли - настоящий подарок исследователям умирающих светил.