et al.)” width=”635″ height=”357″>
Egy időjárási műhold segített megmagyarázni, hogy a vörös szuperóriás Betelgeuse miért tapasztalt példátlan elhalványulást 2019–2020-ban.
Eredményei megerősítik azokat a korábbi tanulmányokat, amelyek arra a következtetésre jutottak, hogy a halványodás a csillagon lévő alacsonyabb hőmérsékletű folt következménye volt, ami csökkentette a közeli gázfelhőbe jutó hőt. A csillagászok úgy vélik, hogy ez lehetővé tette a felhő számára, hogy lehűljön, és porrá tömörüljön, amely elzárta Betelgeuse fényének egy részét.
Változócsillagként a közeli Betelgeuse fényereje általában ingadozik, de 2019 októberében kezdett halványodni, mint valaha. Ez olyan feltételezésekhez vezetett, hogy felrobbanhat egy szupernóvában. 2020 februárjának végére azonban a Betelgeuse visszatért a normál fényerő-tartományba, így a csillagászok azon kapkodták a fejüket, hogy mi okozta a fényerő rendkívüli csökkenését.
Rivális elméletek
Két rivális elmélet jelent meg a fény csökkentésére vonatkozóan. Az egyik egy nagy konvektív cella kialakítása a csillagban, amely hidegebb (és halványabb), mint a Betelgeuse felszínének többi része. A másik elmélet szerint a csillagot egy porfelhő részlegesen elhomályosítja. Önmagában azonban egyik elmélet sem tudja megmagyarázni a csillag elsötétülését.
Aztán 2021-ben egy csapat vezette Miguel Montargès a franciaországi Observatoire de Paris által javasolt megfigyelések alapján GÖMB (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch) műszer a Very Large Telescope Chile-ben, hogy a tompítás magában foglalja konvektív cella és eltakaró por egyaránt.
Most csillagászokból és meteorológusokból álló csoport, élén Daisuke Taniguchi a Tokiói Egyetem kutatója alátámasztó bizonyítékot talált erre a kettős magyarázatra – mindezt egy japán időjárási műhold véletlenszerű megfigyelésének köszönhetően, Himawara-8.
Csillag háttér
A műholdat 2014-ben bocsátották fel, és geostacionárius pályán kering 35,786 XNUMX km-rel a Csendes-óceán nyugati része felett. Az egész Földet számos infravörös hullámhosszon készíti, és csillagok, köztük a Betelgeuse is láthatók a háttérben.
„Őszintén szólva, ez a projekt a Twitterről indult” – magyarázza Taniguchi, és felidézi, hogyan látott egy tweetet, amely leírja, hogyan látszik a Hold a Himawari-8 által készített képek hátterében. Ő és munkatársai ekkor rájöttek, hogy a Himawari-8-nak is folyamatosan volt rálátása Betelgeuse-re 2017-ig tartó négy éven keresztül.
A Himawari-8 Betelgeuse napi megfigyelései előnyt jelentettek minden más távcsőhöz képest, amelyek csak bizonyos időn belül tudták figyelni a Betelgeuse-t. A Himawari-8 még nyáron is megfigyelhette a csillagot, amikor a csillag túl közel van a Naphoz a látható hullámhossz-megfigyelésekhez. A műhold kimutatta, hogy maga a csillag 140 °C-kal hűlt le. Ez elegendő volt ahhoz, hogy csökkentse a közeli meleg gázfelhő besugárzásos felmelegedését, aminek következtében a felhő lehűl, és eltakaró porrá kondenzálódik, amely az infravörös középső hullámhosszakon észlelhető. Taniguchi csapata számításai szerint mind a csillag lehűlése, mind a porfelhő kialakulása majdnem egyformán hozzájárult ahhoz, amit a csillagászok „nagy elsötétülésként” emlegetnek.
“Gyönyörű eredmény”
„Ez valóban gyönyörű eredmény” – mondja Montargès, aki nem vett részt ebben a legújabb kutatásban. "Az általuk használt módszer nagyon eredeti."
A Himawari-8 megfigyelései arra is utalnak, hogy valami történik a Betelgeuse légköri szerkezetével 10 hónappal a tompítás előtt. A csillagon lévő vízmolekulák, amelyek normális esetben abszorpciós vonalakat hoznának létre a csillag spektrumában, hirtelen megváltoztak, és helyette emissziós vonalakká váltak, jelezve, hogy valami energiát adott nekik.
Noha nincs szilárd bizonyíték arra, ami történt, Taniguchi úgy véli, hogy „egy szabálytalan pulzáció vezethetett a csillag felszínén a hőmérséklet csökkenéséhez, és lökéshullám kialakulásához, amely gázfelhőt lövellhet ki a csillagból”. Ez a lökéshullám áthaladhatott a felhőn, előidézve a megfigyelt átmenetet az abszorpcióról a kibocsátásra, figyelemre méltó spektrális vonalakat.
Montargès egyetért azzal, hogy ez ésszerű ötletnek tűnik. Valójában azzal érvel, hogy a csillag felszínén felbugyogó konvekciós sejtek, az úgynevezett fotoszféra az egyetlen elfogadható magyarázat.
Fotoszférikus tevékenység
"A gázfelhő csak a fotoszférából származhat, és az egyetlen fotoszférikus tevékenység, amelyet észlelünk, a konvekcióból, a gáz erőteljes mozgásából származik" - mondja.
Még túl korai megmondani, hogy ez normális viselkedés-e egy olyan vörös szuperóriás csillagtól, mint Betelgeuse. Montargès egy másik lehetséges elsötétülési eseményre utal az 1940-es években, de egyébként a Betelgeuse és más vörös szuperóriások több mint két évszázados megfigyelése során a Nagy Elsötétüléshez hasonlót nem láttak. Lehetséges, hogy más vörös szuperóriásokon is előfordultak ilyen események, csak mi nem hagytuk ki őket viszonylag rövid időtartamuk miatt.
Új bizonyítékok alátámasztják a sötét foltok elméletét Betelgeuse „Nagy elsötétülése” című művében
"Mielőtt arra a következtetésre jutnánk, hogy ez a csillagok ezen osztályának általános viselkedése, máshol kell megfigyelnünk" - mondja Montargès.
Eközben Taniguchi és munkatársai teljes mértékben kihasználják a Himawari-8-at más csillagok megfigyelésére. Új projekteket kezdeményeztek az elöregedett csillagok infravörös fényben való változékonyságának katalógusának elkészítésére, valamint olyan új objektumok osztályok felkutatására, amelyek infravörös hullámhosszon változhatnak.
„Minden projekt ugyanazt a Himawari-8 műholdat használja” – mondja Taniguchi. "Remélem, hogy néhány más tudós is elindítja saját projektjét Himawari-8 vagy más időjárási műholdak felhasználásával."
A kutatás leírása a Természet csillagászat.
