Хаббл определил происхождение пылевого облака, которое затмило Бетельгейзе

Используя данные "Хаббла" и других обсерваторий, исследователи разгадали тайну пылевого облака, которое заслоняет Бетельгейзе с 2019 года. Она должна была образоваться в результате взрыва большого куска фотосферы, чего раньше никогда не наблюдалось.

Красная сверхгигантская звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона стала заметно тусклее в конце 2019 и начале 2020 года. Так называемое "большое затемнение" было объяснено в середине 2021 года как вызванное прохождением пылевого облака. Но откуда он взялся? И почему никто этого не заметил?

Анализируя данные космического телескопа НАСА "Хаббл" и других обсерваторий, астрономы недавно пришли к выводу, что Бетельгейзе буквально взорвалась большим сгустком вещества. В результате она потеряла значительную часть своей видимой поверхности и произвела гигантский выброс поверхностной массы. В результате образовалось пылевое облако, которое заслонило звезду. Это событие никогда ранее не наблюдалось в поведении обычной звезды.

Наше Солнце регулярно сдувает части своей внешней атмосферы, короны, в результате события, известного как Корональный выброс массы (КВМ). Однако событие с Бетельгейзе в 2019 году привело к выбросу массы, в 400 миллиардов раз превышающей массу типичного КВМ.

Это была настоящая космическая катастрофа, которая полностью нарушила внутренний баланс Бетельгейзе. Возможно, вызванный конвективным шлейфом, кипящим в недрах звезды, взрыв породил ударную волну и сильные пульсации, которые разнесли кусок фотосферы. Это вызвало расширение облака пыли, образованного остывающим куском фотосферы.

Новые наблюдения и новые подсказки

Новые данные дают представление о том, как красные звезды теряют массу перед взрывом сверхновых:

• Данные спектроскопии и визуализации, полученные с помощью роботизированной обсерватории STELLA и спектрографа Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES) в обсерватории имени Фреда Л. Обсерватория Уиппл.
• Из космоса, данные с космического аппарата НАСА "Обсерватория солнечно-земных связей" (STEREO-A).
• Новые данные космического телескопа НАСА "Хаббл" и обсерватории Американской ассоциации переменных звезд (AAVSO).

Наблюдения подтверждают, что поведение Бетельгейзе, выбрасывающей часть своей массы, не является свидетельством того, что звезда вот-вот взорвется. Андреа Дюпри, исследователь из Центра астрофизики | Гарвардского и Смитсоновского университетов в Кембридже, штат Массачусетс, объяснила:

Мы никогда не видели массивного выброса массы с поверхности звезды. Это остается чем-то, что мы не до конца понимаем. Это совершенно новое явление, которое мы можем наблюдать непосредственно и рассмотреть детали поверхности с помощью "Хаббла". Мы наблюдаем звездную эволюцию в реальном времени.

Сейчас Дюпри собирает воедино все кусочки головоломки поведения гигантской звезды, которые могут предложить полученные данные. Анализ продолжается до, после и во время извержения Бетельгейзе, в последовательном рассказе о космическом событии, никогда ранее не наблюдавшемся у стареющей звезды.

Кусок фотосферы, выброшенный Бетельгейзе, весом примерно в несколько раз больше нашей Луны, улетел в космос и остыл, образовав пылевое облако. С тех пор частота 400-дневных пульсаций сверхгиганта медленно менялась и теперь исчезла, возможно, временно. На протяжении почти 200 лет астрономы измеряли этот ритм, что видно по изменениям в колебаниях яркости и движениях поверхности Бетельгейзе. Его прерывание свидетельствует о силе взрыва, который нарушил равновесие звезды.

Внутренние конвективные ячейки, которые приводят в движение регулярную пульсацию, теперь все еще движутся несбалансированно. Спектры TRES и Хаббла показывают, что внешние слои, возможно, вернулись к нормальному состоянию, но поверхность продолжает подпрыгивать по мере восстановления фотосферы.

Никогда прежде астрономы не были свидетелями того, как такая большая часть видимой поверхности звезды была отброшена обратно в космос еще не умирающей звездой. Это подтверждает, что выбросы поверхностной массы и выбросы корональной массы могут быть разными событиями.

Бетельгейзе сейчас настолько велика, что если бы она заменила Солнце в центре нашей Солнечной системы, ее внешняя поверхность простиралась бы за пределы орбиты Юпитера. В будущем космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба сможет обнаружить материал, выбрасываемый в инфракрасном свете по мере удаления от звезды.