תובנות נוספות על העמעום המוזר של הכוכב Betelgeuse נחשפו על ידי צוות בינלאומי של אסטרונומים בראשות אנדריאה דופרי של מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה. החוקרים השתמשו בתצפיות של טלסקופ החלל האבל ובכמה מכשירים אחרים כדי להראות כיצד תא הסעה גדול העולה אל פני הכוכב יכול היה לפלוט כמות עצומה של חומר לחלל - יצירת ענן שחסם חלק מהאור של בטלגוז מלהגיע לכדור הארץ . העבודה מאשרת מחקרים קודמים שקישרו את הענן המסתיר לכתם קריר גדול שנצפה על פני הכוכב.
Betelgeuse הוא כוכב ענק אדום הנמצא במרחק של כ-548 שנות אור מכדור הארץ והוא אחד הכוכבים הבהירים ביותר בשמיים. בדרך כלל בהירות הכוכב פועמת בפרק זמן של 416 ימים, אך בשנים 2019-20 תפוקת האור מהכוכב ירדה לשפל חסר תקדים לפני שהתאושש - אירוע שנקרא "העמעום הגדול".
אסטרונומים מאמינים שהעמעום נגרם בשל פליטת חומר מהכוכב, אך אופיו המדויק של התהליך לא היה ידוע.
"[המחקר] שלנו אוסף מספר עצום של תצפיות כדי להתחקות אחר הדינמיקה של הפליטה ההמונית ולרכז ציר זמן הגיוני להתרחשותה", אומר דופרי. עולם הפיזיקה.
מלבד האבל, התצפיות הללו כללו מידע נאסף על ידי SPHERE (Spectro—Polarimetric High Contrast Exoplanet Research) מכשיר בטלסקופ Very Large בצ'ילה, שהראה נקודה כהה וקרירה בחצי הכדור הדרומי של Betelgeuse. הצוות השתמש גם בנתונים של יפן לווין מזג אוויר Himawari-8, שבמקרה צפה בטלגאוס ברקע תצפיותיו בכדור הארץ. התצפיות הללו מאת Himawari-8 חיבר את המקום הקריר לענן אבק שהסתיר חלק מהכוכב.
כוכב מתפרץ
המודל של דופרי ועמיתיו מציע שתא הסעה עצום עלה מבעד לחלקו הפנימי של Betelgeuse, ויצר בועה ענקית על הפוטוספירה של הכוכב - פני השטח הגזיים שלו. זה גרם לפלומה עצומה של חומר שווה ערך למסה של מאדים לעזוב את הכוכב. החומר שנפלט זה עבר דרך השכבות החיצוניות המפוזרות של Betelgeuse, שם הוא התקרר והתעבה לאבק. בינתיים, על פני הכוכבים המתגלגלים נותר פצע ענק שהפלזמה התרחבה לתוכו, והתקררה לאורך הדרך. זה יצר את הנקודה הקרירה והכהה הגדולה שנראתה על הכוכב.
דייסוקה טניגוצ'י מאוניברסיטת טוקיו הוביל את הניתוח של תצפיות Himawari-8 אך הוא לא היה חבר בצוות של דופרי. הוא מספר עולם הפיזיקה ש"המושג החדש הזה של פליטת מסה משטחית נשמע כמו המושג הסביר ביותר להסביר את כל התצפיות".
למרות שהאבק התפוגג כעת, לאחר שהרחיק אותו על ידי רוח הכוכבים של Betelgeuse, והכוכב חזר לטווח הבהירות הרגיל שלו, הצוות של Dupree מאמין שהפוטוספירה עדיין לא יציבה.
אני אוהב את האנלוגיה של 'מכונת כביסה לא מאוזנת' כשהיא מנסה להגיע לשיווי משקל חדש
אנדריאה דופרי
"אני אוהב את האנלוגיה של 'מכונת כביסה לא מאוזנת' כשהיא מנסה להגיע לשיווי משקל חדש", אומר דופרי.
פעימות נסתרות
חוסר היציבות המתהווה כתוצאה מהפוטוספירה המתרוצצת בעקבות פליטת המסה פני השטח, מסווה כעת את תקופת הפעימה של Betelgeuse בת 416 הימים. דופרי מתאר את תקופת הפעימה הזו כמצב היסוד של הכוכב. פעימות אלו אופייניות לכוכבי ענק אדומים כמו בטלגאוס, ותקופתם משתנה מכוכב לכוכב בהתאם למסת הכוכב.
"אני מאמין שקצב הפעימה המהותי של 416 יום עדיין נמשך", אומר דופרי. "יתכן שהתקופה לא תהיה בדיוק זהה ברגע שבטלג'וז מתאוששת, אבל היא צריכה להיות דפוס יציב יחסית."
בנוסף לתקופת הפעימה של 416 יום, ישנה גם תקופה של 2100 ימים בבסיסה שאינה מובנת כל כך. כמה חוקרים מאמינים שזה קשור לזמן שלוקח לתאי הסעה ענקיים בפוטוספירה להתהפך. העמעום הגדול הגיע מיד לאחר שמחזור 2100 הימים הגיע לבהירות מינימלית, שחפפה גם למינימום במחזור 416 הימים.
באמצע שנות ה-1980, האסטרונום המנוח מאוניברסיטת הרווארד ליאו גולדברג חזה שכאשר המינימום לטווח ארוך וקצר עולים בקנה אחד ליצירת מינימום גדול, עשויים להתרחש שינויים חריגים בבהירות הכוכב ובפעילותו. התיאוריה של גולדברג נשכחה ברובה, אבל מאז העמעום הגדול היא תאמה מאוד את החשיבה הנוכחית.
העמעום הבא ב-2026
"אני משער כאן", אומר דופרי, "אבל אם [עמעום גדול] יקרה שוב, זה אמור להיות ב-2026 אחרי המינימום הבא של 2100 יום ב-2025."
עם ניטור טוב יותר של הכוכב על ידי אסטרונומים מקצועיים וחובבים כאחד מאשר בשנות ה-1980, יש סיכוי גדול יותר לזהות כשמשהו לא בסדר ב-Betelgeuse.
לוויין מזג האוויר שופך אור על 'עמעום גדול' של כוכב Betelgeuse
"אסטרונומים צריכים להמשיך להתמקד בכוכב המרגש הזה", אומר Taniguchi, שימשיך לנטר את Betelgeuse עם לווייני Himawari-8 וגם Himawari-9. בינתיים, בהשראת ההצלחה של Taniguchi עם לווייני מזג אוויר, דופרי ועמיתיה מתכננים להשתמש בנתוני ארכיון מה- NOAA של GOES סדרה של לווייני מזג אוויר כדי להסתכל על הפעילות של Betelgeuse.
אי אפשר להמעיט בחשיבותו של Betelgeuse להבנת כוכבי ענק אדומים אחרים. Betelgeuse הוא ענק אדום טיפוסי למדי, ולכן אסטרונומים מצפים שפליטות מסה דומות על פני השטח יתרחשו על כוכבים אחרים.
דופרי מאמין שתצפיות מפורטות על Betelgeuse יהיו המפתח להבנת כוכבים אחרים. "הייתי רוצה לחשוב ש-Betelgeuse יכולה להיות אבן רוזטה לפיזיקה של כוכבים", אומר דופרי.
הדפסה מוקדמת של הנייר זמינה ב- arXiv והעיתון יפורסם ב אסטרופיסיקל ז'ורנל.
