恒星ベテルギウスの不思議な減光に関するさらなる洞察が、 アンドレア・デュプリー ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの。 研究者は、ハッブル宇宙望遠鏡と他のいくつかの機器による観測を使用して、星の表面に上昇する大きな対流セルが宇宙に大量の物質を放出し、ベテルギウスの光の一部が地球に到達するのを妨げる雲を作成した可能性があることを示しました. この研究は、星の表面で観測された大きなクール スポットに覆い隠す雲を関連付けた以前の研究を確認します。
ベテルギウスは、地球から約 548 光年の距離にある赤い超巨星で、全天で最も明るい星の 416 つです。 通常、恒星の明るさは 2019 日の周期で脈動しますが、20 年から XNUMX 年にかけて、恒星からの光出力は回復する前に前例のないほど低くなりました。これは「大減光」と呼ばれる現象です。
天文学者は、減光は星からの物質の放出によって引き起こされたと信じていますが、プロセスの正確な性質は不明でした.
「私たちの[研究]は、膨大な数の観察結果をまとめて、大量放出のダイナミクスを追跡し、その発生の論理的なタイムラインをまとめています」とデュプリーは言います。 物理学の世界.
ハッブルに加えて、これらの観測には含まれていました 収集したデータ を通じて、タンピングされたコーヒーベッドの上から均一にフィルターバスケットの内の粉に浸透していきます。 SPHERE (分光—偏光測定による高コントラスト系外惑星研究) ベテルギウスの南半球の暗くて冷たい場所を示したチリの超大型望遠鏡の装置。 チームは日本のデータも使用した。 気象衛星ひまわり8号、地球観測の背景に偶然ベテルギウスを観測しました。 これらの観察 ひまわり8号による星の一部を覆い隠す塵の雲にクールスポットを結びつけました。
噴火星
デュプリーと同僚のモデルは、巨大な対流セルがベテルギウスの内部を通って上昇し、星の光球、つまりガスの表面に巨大な泡を形成したことを示唆しています。 これにより、火星の質量に相当する物質の膨大なプルームが星を離れました。 この放出された物質は、ベテルギウスの拡散した外層を通って移動し、そこで冷却されて凝結して塵になりました。 一方、うねる恒星の表面には巨大な傷が残っており、そこにプラズマが広がり、途中で冷却されました。 これにより、星に見られた大きな暗いクールスポットが作成されました。
谷口大輔 東京大学の博士は、ひまわり8号の観測の分析を主導しましたが、彼はDupreeのチームのメンバーではありませんでした。 彼は言う 物理学の世界 「表面質量放出のこの新しい概念は、すべての観察結果を説明するのに最も合理的なもののように思えます」.
ベテルギウスの恒星風によって塵が吹き飛ばされ、星は通常の明るさの範囲に戻りましたが、デュプリーのチームは光球がまだ不安定であると考えています。
新しい平衡に達しようとする「アンバランスな洗濯機」の例えが好きです
アンドレア・デュプリー
「新しい均衡に達しようとする『アンバランスな洗濯機』のアナロジーが好きです」とデュプリーは言います。
隠れた脈動
表面の大量放出の結果、光球が跳ね回ることから生じるうねる不安定性は、現在、ベテルギウスの 416 日間の脈動周期を覆い隠しています。 デュプリーは、この脈動周期を星の基本モードとして説明しています。 これらの脈動は、ベテルギウスなどの赤色超巨星に典型的なもので、その周期は星の質量に応じて星ごとに異なります。
「固有の 416 日間の脈動率はまだ続いていると思います」と Dupree 氏は言います。 「ベテルギウスが回復すると、期間はまったく同じではないかもしれませんが、比較的安定したパターンになるはずです。」
416 日の脈動周期と同様に、あまりよく理解されていない根底にある 2100 日の脈動周期もあります。 一部の研究者は、光球上の巨大な対流セルが反転するのにかかる時間に関連していると考えています。 大減光は、2100 日周期が最小輝度に達した直後に発生し、これは 416 日周期の最小値とも一致しました。
1980 年代半ば、故ハーバード大学の天文学者レオ ゴールドバーグは、長期極小期と短期極小期が一致して大極小期を形成すると、恒星の明るさと活動に異常な変化が生じる可能性があると予測しました。 ゴールドバーグの理論はほとんど忘れ去られていましたが、グレート ディミング以来、現在の考え方と非常に一致しています。
次回の減光は2026年
「私はここで推測しています」とデュプリーは言います。
1980 年代よりも、プロとアマチュアの両方の天文学者による恒星の監視が改善されたことで、ベテルギウスに何か異常がある場合に発見できる可能性が高くなりました。
気象衛星がベテルギウス星の「グレート調光」に光を当てる
「天文学者は、このエキサイティングな星に注目し続けるべきです」と、ひまわり8号とひまわり9号の両方の衛星でベテルギウスを監視し続ける谷口は言います。 一方、気象衛星での谷口の成功に触発されて、Dupree と彼女の同僚は、 NOAAのGOES ベテルギウスの活動を観察する一連の気象衛星。
他の赤い超巨星を理解する上でのベテルギウスの重要性は、控えめに言っても過言ではありません。 ベテルギウスはかなり典型的な赤色超巨星であるため、天文学者は他の星でも同様の表面質量放出が起こると予想しています。
デュプリーは、ベテルギウスの詳細な観測が他の星を理解する鍵になると信じています。 「ベテルギウスは恒星物理学のロゼッタ ストーンになり得ると思います」とデュプリーは言います。
論文のプレプリントは、 arXivの そして論文は アストロフィジカル·ジャーナル.
