et al.)" width="635" height="357">
Ilmasatelliit on aidanud selgitada, miks punane ülihiidtäht Betelgeuse koges aastatel 2019–2020 enneolematut hämardust.
Selle tulemused kinnitavad varasemaid uuringuid, mille kohaselt hämardumine oli tähe madalama temperatuuriga koha tagajärg, mis vähendas lähedalasuvasse gaasipilve suunduvat soojust. Astronoomid usuvad, et see võimaldas pilvel jahtuda ja kondenseeruda tolmuks, mis blokeeris osa Betelgeuse valgusest.
Muutuva tähena kõigub lähedal asuv Betelgeuse heledus tavaliselt, kuid 2019. aasta oktoobris hakkas see muutuma nõrgemaks kui kunagi varem. See tõi kaasa spekulatsioonid, et see võib plahvatada supernoovas. 2020. aasta veebruari lõpuks oli Betelgeuse aga naasnud oma normaalse heledusvahemiku juurde, jättes astronoomid kukalt kratsima, mis põhjustas äärmise heleduse languse.
Rivaalide teooriad
Valguse vähendamiseks tekkis kaks konkureerivat teooriat. Üks hõlmab suure konvektiivraku väljatöötamist tähes, mis oli jahedam (ja tuhmim) kui ülejäänud Betelgeuse pind. Teine teooria hõlmab tähe osalist varjamist tolmupilvega. Kuid kumbki teooria üksi ei suuda tähe hämardamist seletada.
Seejärel, aastal 2021, meeskond, mida juhtis Miguel Montargès Prantsusmaal asuva Observatoire de Paris välja pakutud vaatluste põhjal KERA (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research) instrument Tšiilis väga suures teleskoobis, et hämardamine hõlmab nii konvektiivrakk kui ka varjav tolm.
Nüüd on astronoomide ja meteoroloogide rühm eesotsas Daisuke Taniguchi Tokyo ülikooli teadlane on leidnud selle kahese seletuse toetavaid tõendeid – seda kõike tänu Jaapani ilmasatelliidi juhuslikele vaatlustele, Himawara-8.
Tähe taust
Satelliit saadeti orbiidile 2014. aastal ja on geostatsionaarsel orbiidil 35,786 XNUMX km kõrgusel Vaikse ookeani lääneosast. See teeb kogu Maa pilte paljudel infrapuna lainepikkustel ja tähed, sealhulgas Betelgeuse, on nähtavad taustal.
"Ausalt öeldes sai see projekt alguse Twitterist," selgitab Taniguchi, meenutades, kuidas ta nägi säutsu, mis kirjeldas, kuidas Kuu on nähtav Himawari-8 tehtud piltide taustal. Seejärel mõistsid ta ja tema kaastöötajad, et Himawari-8-l oli ka pidev vaade Betelgeusele nelja aasta jooksul kuni 2017. aastani.
Himawari-8 igapäevased Betelgeuse vaatlused olid eeliseks kõigi teiste teleskoobide ees, mis suutis Betelgeuse'i jälgida vaid mõne aja. Himawari-8 võiks tähte jälgida isegi suvel, kui täht on nähtava lainepikkuse vaatlemiseks Päikesele liiga lähedal. Satelliit paljastas, et täht ise jahtus 140 °C võrra. Sellest piisas, et vähendada kiirituskuumutamist lähedalasuvale soojale gaasipilvele, põhjustades pilve jahtumise ja kondenseerumise varjavaks tolmuks, mis on tuvastatav keskmise infrapuna lainepikkusel. Taniguchi meeskond arvutab, et nii tähe jahtumine kui ka tolmupilve teke aitasid peaaegu võrdselt kaasa sellele, mida astronoomid nimetavad "suureks hämardumiseks".
“Ilus tulemus”
"See on tõesti ilus tulemus," ütleb Montargès, kes ei osalenud selles viimases uuringus. "Meetod, mida nad kasutavad, on väga originaalne."
Himawari-8 vaatlused viitavad ka sellele, et midagi juhtus Betelgeuse atmosfääri struktuuriga 10 kuud enne hämardamist. Tähel olevad veemolekulid, mis tavaliselt tekitaksid tähe spektris neeldumisjooni, muutusid äkitselt hoopis emissioonijoonteks, mis näitab, et miski oli neile energiat andnud.
Kuigi juhtunu kohta pole kindlaid tõendeid, oletab Taniguchi, et "ebaregulaarne pulsatsioon võis viia temperatuuri languseni tähe pinnal ja lööklaine ilmnemiseni, mis võib tähelt gaasipilve välja paisata". See lööklaine võis läbida pilve, käivitades täheldatud ülemineku märkimisväärsete spektrijoonte neeldumiselt emissioonile.
Montargès nõustub, et see näib olevat mõistlik idee. Tõepoolest, ta väidab, et tähe pinnal mullitavad konvektsioonirakud, mida nimetatakse fotosfääriks, on ainus usutav seletus.
Fotosfääriline tegevus
"Gaasipilv saab pärineda ainult fotosfäärist ja ainus fotosfääriline aktiivsus, mida me tuvastame, pärineb konvektsioonist, gaasi võimsast liikumisest," ütleb ta.
On liiga vara öelda, kas see on Betelgeuse-suguse punase superhiidtähe puhul normaalne käitumine. Montargès vihjab veel ühele võimalikule hämardamise sündmusele 1940. aastatel, kuid muidu pole Betelgeuse'i ja teiste punaste superhiiglaste üle kahe sajandi kestnud jälgimise jooksul midagi suure hämardamise sarnast nähtud. Võib juhtuda, et selliseid sündmusi on juhtunud ka teiste punaste superhiiglastega, kuid meie oleme need suhteliselt lühikese kestuse tõttu vahele jätnud.
Uued tõendid toetavad tumedate laikude teooriat Betelgeuse'i "Suure hämarduse" jaoks
"Enne kui järeldada, et see on selle klassi tähtede jaoks tavaline käitumine, peame seda mujal jälgima," ütleb Montargès.
Samal ajal kasutavad Taniguchi ja kolleegid Himawari-8 täielikult teiste tähtede jälgimiseks. Nad on algatanud uusi projekte, et koostada kataloog vanade tähtede varieeruvuse kohta infrapunavalguses, samuti otsida uusi objektide klasse, mis on infrapuna lainepikkustel muutlikud.
"Kõik need projektid kasutavad sama satelliiti Himawari-8," ütleb Taniguchi. "Loodan, et ka mõned teised teadlased alustavad oma projekte, kasutades Himawari-8 või muid ilmasatelliite."
Uuringut kirjeldatakse artiklis Looduse astronoomia.
