Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 26.09.2020

Scroll to top

Top

Нет комментариев

По данным «Хаббла» таинственное затемнение Бетельгейзе вызвано мощным выбросом

По данным «Хаббла» таинственное затемнение Бетельгейзе вызвано мощным выбросом

Наблюдения космического телескопа «Хаббл» показывают, что неожиданное затемнение звезды-сверхгиганта Бетельгейзе, скорее всего, было вызвано присутствием огромного количество горячего вещества, выброшенного в космос. Оно образовало пылевое облако, которое блокировало звёздный свет, исходящий с поверхности этой звезды.

Исследования «Хаббла» предполагают, что пылевое облако образовалось, когда сверхгорячая плазма, высвобожденная из восходящего потока внутри большой конвективной ячейки на поверхности звезды, прошла через горячую атмосферу в более холодные внешние слои, где она остыла и образовала пылевые зёрна. Образовавшееся пылевое облако, начиная с конца 2019 года, блокировало свет, исходящий от примерно четверти поверхности звезды. К апрелю 2020 года звезда вернулась к нормальной яркости.

Бетельгейзе – это стареющая звезда, классифицированная как красный сверхгигант, увеличившаяся в размерах из-за сложных эволюционных изменений термоядерных реакций в её ядре. Звезда сейчас настолько огромна, что если бы она заменила Солнце в центре нашей Солнечной системы, её внешняя поверхность простиралась бы дальше орбиты Юпитера.

Бетельгейзе

На этой иллюстрации показано то, как яркий красный сверхгигант Бетельгейзе, возможно, внезапно понизил свою светимость на несколько месяцев в конце 2019 начале 2020 года. На первых двух кадрах, как следует по ультрафиолетовым данным «Хаббла» яркий горячий сгусток плазмы выбрасывается из огромной конвективной ячейки на поверхности звезды. На третьем кадре вытесненный газ расширяется наружу. Он остывает, образуя огромное облако тёмной пыли. Последнее изображение показывает огромное облако пыли, блокирующее свет (для наблюдателя с Земли) примерно у четверти поверхности звезды. Источник: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)

Такое беспрецедентное падение для Бетельгейзе, которое, в конечном счёте, было заметно даже невооружённым глазом, началось в октябре 2019 года. К середине февраля 2020 года эта звезда-монстр потеряла более двух третей своего блеска.

Это внезапное затемнение озадачило астрономов, которые попытались разработать несколько теорий таких резких изменений. Одна из идей заключалась в том, что огромное, прохладное, тёмное «звёздное пятно» покрывало протяжённую область видимой нам поверхности. Но наблюдений «Хаббла», проведённые учёным Андреа Дюпре, заместителем руководителя Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, показывают, что часть звезды покрывает пылевое облако.

Несколько месяцев спектроскопических наблюдений Бетельгейзе в ультрафиолетовом свете с помощью «Хаббла», начиная с января 2019 года, позволили накопить хронологию, ведущую к этому потемнению. Эти наблюдения дают важные новые ключи к механизму, лежащему в основе этого падения светимости.

В сентябре, октябре и ноябре 2019 года «Хаббл» зафиксировал признаки присутствия плотного, нагретого материала, движущегося через атмосферу звезды. Затем, в декабре, несколько наземных телескопов наблюдали падение яркости Бетельгейзе в её южном полушарии.

«С помощью «Хаббла» мы видим вещество, которое покинуло видимую поверхность звезды и переместилось через атмосферу, прежде чем образовалась пыль, которая и заставила звезду казаться тусклой для нас. Мы могли видеть эффект плотной, горячей области в юго-восточной части звезды, движущейся наружу. Этот материал светился в два, а то и в четыре раза ярче, чем в обычном состоянии. А потом, примерно месяц спустя, южная часть Бетельгейзе заметно потускнела. Мы считаем возможным, что тёмное облако возникло в результате оттока, обнаруженного телескопом», – говорит Дюпре.

Результаты этой работы появились в интернете 13 августа 2020 года в издании Astrophysical Journal.

Массивные звёзды-сверхгиганты, такие как Бетельгейзе, важны, поскольку они выбрасывают в космос тяжёлые элементы, такие как углерод, которые впоследствии становятся строительными блоками новых поколений звёзд. Углерод также является основным элементом жизни, в том виде, в каком мы её знаем.

Поиск катастрофического взрыва

Для анализа Бетельгейзе команда Дюпре начала использовать «Хаббл» ещё в начале 2019 года. Их наблюдения являются частью трёхлетнего исследования телескопа по мониторингу изменений во внешней атмосфере звезды. Бетельгейзе – это переменная звезда, которая расширяется и сжимается, светлее и тускнеет в течение 420-дневного цикла.

Чувствительность «Хаббла» к ультрафиолетовому излучению позволила учёным исследовать слои над поверхностью звезды, которые настолько горячи, что их попросту невозможно обнаружить на длинах волн оптического диапазона. Эти слои частично нагреваются турбулентными конвективными ячейками звезды, пузырящимися на её поверхности.

Спектры от «Хаббла», полученные в начале и конце 2019 года, а также в 2020 году, показали внешнюю атмосферу звезды, измеряя линии магния II (дважды ионизированного магния). В сентябре-ноябре 2019 года исследователи зафиксировали движение вещества со скоростью около 350000 километров в час, проходящего от поверхности звезды в её внешнюю атмосферу.

Этот горячий, плотный материал продолжал двигаться и за видимой поверхностью Бетельгейзе, достигая расстояния миллионов километров от звезды. На таком расстоянии вещество может остыть так, чтобы образовалась пыль.

Эта интерпретация согласуется с наблюдениями «Хаббла» в ультрафиолетовом свете в феврале 2020 года, которые показали, что поведение внешней атмосферы звезды ввернулось к норме, хотя изображения в видимом свете показали, что она всё ещё тусклая.

Хотя Дюпре не знает истинной причины вспышки, они полагает, что этому способствовал цикл пульсации звезды, которые продолжался как обычно, несмотря на событие, зафиксированное наблюдениями в видимом свете. Соавтор статьи Клаус Штрассмайер из Потсдамского астрофизического института имени Лейбница использовал автоматический телескоп под названием STELLar Activity (STELLA) для оценки изменений скорости движения газа на поверхности звезды, когда он поднимался и опускался во время цикла пульсаций. Пульсация, возникающая в Бетельгейзе, возможно, помогла протолкнуть выходящую плазму через атмосферу.

Дюпре подсчитала, что за три месяца вспышки из южного полушария звезды было потеряно примерно в два раза больше количества вещества, чем обычно. Бетельгейзе, как и все звёзды, постоянно теряет массу, причём со скоростью, в 30 миллионов раз большей, чем Солнце.

Бетельгейзе настолько близка к Земле и настолько велика, что «Хаббл» смог определить особенности её поверхности, что делает её единственной такой звездой, за исключением нашего Солнца, у которой можно увидеть детали поверхности.

Снимки «Хаббла», сделанные Дюпре в 1995 году, впервые показали пятнистую поверхность, содержащую массивные конвективные ячейки, которые сжимаются и разжимаются, что заставляет их темнеть и светлеть.

Предвестник сверхновой?

Красному сверхгиганту суждено закончить свою жизнь взрывом сверхновой. Некоторые астрономы считают, что внезапное затмение может быть событием, предшествующим сверхновой. Звезда находится относительно близко к нам, примерно в 775 световых годах. Это означает, что затмение произошло примерно в 1300 году, но его свет только сейчас достиг Земли.

«Никто не знает, что происходит со звездой прямо перед тем, как она превратится в сверхновую, потому что этого ещё никогда не наблюдали. Астрономы видели звёзды, возможно, за год до того, как они стали сверхновыми, но не за несколько дней или недель до этого. Но вероятность того, что звезда в ближайшее время превратится в сверхновую, довольно мала».

Дюпре получит ещё один шанс понаблюдать за звездой вместе с «Хабблом» в конце августа или начале сентября 2020 года. Сейчас Бетельгейзе находится на дневном небе Земли, слишком близко к Солнцу. Но обсерватория STEREO смогла сделать снимки этой звезды-монстра. Эти наблюдения показывают, что Бетельгейзе снова потускнела, уже с середины мая до середины июля 2020 года, хотя и не так внезапно, как вначале года.

Исследователи надеются использовать аппарат STEREO для дальнейших наблюдений за яркостью этой звезды. Их план состоит в том, чтобы снова наблюдать Бетельгейзе в следующем году, когда звезда снова начнём расширяться согласно своему циклу. Это позволит увидеть, вызовет ли это или нет ещё один всплеск.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google