Графическое изображение Бетельгейзе и Бетельбудди. Фото предоставлено: Люси Ридинг-Икканда/Фонд Саймонса.
Согласно новому исследованию по яркости и тусклости звезды, одна из самых ярких звезд ночного неба, Бетельгейзе, возможно, не близка к взрыву сверхновой. Вместо этого новые исследования показывают, что наблюдаемые пульсации звездного света, вероятно, вызваны невидимой звездой-компаньоном, вращающейся вокруг Бетельгейзе.
Официально названная Альфа Ори B, «Бетельприятель» (как называет ее астрофизик Джаред Голдберг) действует как снегоочиститель, вращаясь вокруг Бетельгейзе, отталкивая блокирующую свет пыль и временно делая Бетельгейзе ярче. Голдберг и его коллеги представили свои модели этого процесса в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal. Результаты будут опубликованы на сервере препринтов arXiv.
«Мы исключили все источники внутренней изменчивости, которые только могли придумать, чтобы объяснить, почему просветление и затемнение происходят именно так», — говорит Голдберг, ведущий автор исследования и научный сотрудник Центра вычислительной астрофизики Института Флэтайрон. «Единственная гипотеза, которая кажется подходящей, — это то, что у Бетельгейзе есть супруга».
Голдберг стал соавтором исследования вместе с Меридит Джойс из Университета Вайоминга и Ласло Молнаром из обсерватории Конколи в Исследовательском центре астрономии и наук о Земле HUN-REN в Венгрии.
Раскройте «Бетельприяти».
Бетельгейзе — красный гигант, яркость которого примерно в 100 000 раз превышает яркость нашего Солнца и более чем в 400 миллионов раз больше его объема. Звезда приближается к концу своей жизни, и когда она умрет, возникший в результате взрыв будет достаточно ярким, чтобы его можно было наблюдать в течение дня в течение нескольких недель.
Астрономы могут предсказать, когда Бетельгейзе умрет, эффективно «проверив ее пульс». Это переменная звезда, то есть она становится ярче и темнее и пульсирует, как сердцебиение. В случае Бетельгейзе есть два сердцебиения: одно пульсирует во времени чуть больше года, а другое пульсирует во времени около шести лет.
Инфографика, описывающая, как Бетельгейзе влияет на видимую яркость Бетельгейзе. Фото предоставлено: Люси Ридинг-Икканда/Фонд Саймонса
Одно из этих сердцебиений — основной режим Бетельгейзе, закономерность прояснения и затемнения, присущая самой звезде. Если основной модой звезды является ее крупномасштабное сердцебиение, Бетельгейзе может быть готова взорваться раньше, чем ожидалось. Однако если его основной модой является короткое сердцебиение, как показывают некоторые исследования, то более длительное сердцебиение — это явление, называемое длинным вторичным периодом. В этом случае это длительное прояснение и затемнение было бы вызвано чем-то вне звезды.
Ученые до сих пор точно не знают, что вызывает длинные вторичные периоды, но основная теория заключается в том, что они возникают, когда у звезды есть спутник, вращающийся вокруг нее и мчащийся сквозь космическую пыль, произведенную и выброшенную звездой. Смещенная пыль меняет количество звездного света, достигающего Земли, изменяя видимую яркость звезды.
Исследователи исследовали, могли ли другие процессы вызвать длительный вторичный период, такие как турбулентность внутри звезды или периодические изменения в сильном магнитном поле звезды. Объединив данные прямых наблюдений Бетельгейзе с передовыми компьютерными моделями, моделирующими активность звезды, команда пришла к выводу, что Бетельбудди, безусловно, является наиболее вероятным объяснением.
«Больше ничего не придумалось», — говорит Голдберг. «Если Бетелбудди нет, это, по сути, означает, что происходит что-то гораздо более странное – что-то, что невозможно объяснить с помощью современной физики».
Команде еще предстоит точно определить, что такое Бетельбудди, но они полагают, что это звезда, масса которой почти в два раза превышает массу Солнца.
«Трудно сказать, чем на самом деле является спутник, если не считать ограничений по массе и орбите», — говорит Джойс. «Солнцеподобная звезда — наиболее вероятный тип компаньона, но это ни в коем случае не является окончательным».
«Более экзотическая гипотеза, которая лично мне нравится, хотя мнения моих соавторов могут отличаться, заключается в том, что компаньоном является нейтронная звезда — ядро звезды, которая уже стала сверхновой», — говорит она. «Однако в этом случае мы ожидали бы найти доказательства этого посредством рентгеновских наблюдений, но мы этого не сделали. Я думаю, нам следует еще раз взглянуть».
Положение Бетельгейзе в созвездии Ориона. Фото предоставлено: Люси Ридинг-Икканда/Фонд Саймонса.
Новый взгляд на старую звезду
Далее команда будет играть в роли папарацци и попытается сфотографировать Бетельбудди с помощью телескопов, так как примерно 6 декабря появится потенциальное смотровое окно.
«Нам необходимо подтвердить, что Бетельбудди действительно существует, поскольку наш результат основан на умозаключениях, а не на прямых доказательствах», — говорит Мольнар. «Вот почему мы сейчас работаем над предложениями по наблюдению».
Исследователи отмечают, что это исследование стало возможным только благодаря командной науке.
«Если бы каждый из нас не посмотрел на эту проблему с совершенно разных точек зрения — Ласло как эксперт в области космических наблюдений и анализа данных, Джаред как человек, изучающий и моделирующий массивные звезды, и я как разработчик 1D-моделирования — работа не была бы успешной. возможно», — говорит Джойс, — «Мне особенно хотелось бы поблагодарить Центр вычислительной астрофизики Флэтайрон за создание среды, в которой можно собрать вместе такой разнообразный круг ученых».
Команда также воодушевлена новой информацией о небесном теле, которое изучается уже давно.
Бетельгейзе «была объектом бесчисленных исследований с момента зарождения современной астрофизики», — говорит Мольнар. «И все же еще есть место для новых значительных открытий: в данном случае звезда, подобная Солнцу, скрывается в мощном сиянии красного сверхгиганта. Это то, что волнует меня больше всего».
Информация от: Фондом Саймонса
