și colab.)” lățime=”635″ înălțime=”357″>
Un satelit meteorologic a ajutat la explicarea de ce steaua supergigantă roșie Betelgeuse a experimentat o diminuare fără precedent în 2019-2020.
Descoperirile sale coroborează studiile anterioare care au concluzionat că atenuarea a fost consecința unui punct cu o temperatură mai scăzută pe stele, care a redus căldura care ajunge la un nor de gaz din apropiere. Acest lucru, cred astronomii, a permis norilor să se răcească și să se condenseze în praf care a blocat o parte din lumina Betelgeuse.
Ca stea variabilă, Betelgeuse din apropiere fluctuează în mod normal în luminozitate, dar în octombrie 2019 a început să devină mai slab decât a fost văzut vreodată. Acest lucru a condus la speculații că ar putea exploda într-o supernovă. Cu toate acestea, până la sfârșitul lunii februarie 2020, Betelgeuse a revenit la intervalul normal de luminozitate, lăsându-i pe astronomi să se scarpină în cap despre ceea ce a cauzat scăderea extremă a luminozității.
Teorii rivale
Două teorii rivale au apărut pentru reducerea luminii. Una implică dezvoltarea unei celule convective mari în stea, care era mai rece (și mai slabă) decât restul suprafeței lui Betelgeuse. Cealaltă teorie implică întunecarea parțială a stelei de către un nor de praf. Cu toate acestea, nicio teorie în sine nu a putut explica diminuarea stelei.
Apoi, în 2021, o echipă condusă de Miguel Montargès al Observatoire de Paris din Franța a propus, pe baza observațiilor cu SFERĂ (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) instrument de la Very Large Telescope din Chile, care implică estomparea atât o celulă convectivă, cât și un praf obturator.
Acum, un grup de astronomi și meteorologi, condus de Daisuke Taniguchi de la Universitatea din Tokyo, a găsit dovezi care susțin această explicație dublă - totul datorită observațiilor întâmplătoare ale unui satelit meteorologic japonez, Himawara-8.
Fundal stelar
Satelitul a fost lansat în 2014 și se află pe orbită geostaționară la 35,786 km deasupra Pacificului de Vest. Face fotografii întregului Pământ la o multitudine de lungimi de undă în infraroșu, iar stelele, inclusiv Betelgeuse, sunt vizibile în fundal.
„Sincer, acest proiect a pornit de la Twitter”, explică Taniguchi, amintindu-și cum a văzut un tweet care descrie modul în care Luna este vizibilă pe fundalul imaginilor făcute de Himawari-8. El și colaboratorii săi și-au dat seama apoi că Himawari-8 avea și o viziune constantă asupra Betelgeuse pe parcursul a patru ani, până în 2017.
Observațiile zilnice ale lui Himawari-8 asupra Betelgeuse au reprezentat un avantaj față de orice alt telescop, care putea monitoriza Betelgeuse doar o parte din timp. Himawari-8 ar putea observa chiar steaua în timpul verii, când steaua este prea aproape de Soare pentru observații vizibile ale lungimii de undă. Satelitul a dezvăluit că steaua însăși s-a răcit cu 140 °C. Acest lucru a fost suficient pentru a reduce încălzirea iradiative la un nor de gaz cald din apropiere, determinând norul să se răcească și să se condenseze în praf obscur care este detectabil la lungimile de undă medii infraroșu. Echipa lui Taniguchi calculează că atât răcirea stelei, cât și formarea norului de praf au contribuit aproape în egală măsură la ceea ce astronomii numesc „Marea estompare”.
„Rezultat frumos”
„Este cu adevărat un rezultat frumos”, spune Montargès, care nu a fost implicat în această ultimă cercetare. „Metoda pe care o folosesc este foarte originală.”
Observațiile Himawari-8 sugerează, de asemenea, că ceva se întâmpla cu structura atmosferică a Betelgeuse cu 10 luni înainte de estompare. Moleculele de apă de pe stele care ar crea în mod normal linii de absorbție în spectrul stelei s-au schimbat brusc pentru a forma linii de emisie, indicând faptul că ceva le-a energizat.
Deși nu există o dovadă fermă pentru ceea ce s-a întâmplat, Taniguchi speculează că „o pulsație neregulată ar fi putut duce la scăderea temperaturii pe suprafața stelei și la apariția unei unde de șoc care ar putea ejecta un nor de gaz din stea”. Această undă de șoc ar fi putut trece prin nor, instigând tranziția observată de la absorbție la emisia de linii spectrale notabile.
Montargès este de acord că aceasta pare a fi o idee rezonabilă. Într-adevăr, el susține că celulele de convecție care clocotesc pe suprafața stelei, numite fotosferă, sunt singura explicație plauzibilă.
Activitate fotosferică
„Norul de gaz poate să provină doar din fotosferă și singura activitate fotosferică pe care o detectăm provine din convecție, mișcarea puternică a gazului”, spune el.
Este prea devreme pentru a spune dacă acesta este un comportament normal pentru o stea supergigant roșie precum Betelgeuse. Montargès face aluzie la un alt posibil eveniment de atenuare în anii 1940, dar altfel, în peste două secole de monitorizare a Betelgeuse și a altor supergiganți roșii, nu s-a văzut nimic asemănător cu Marea Întunecare. S-ar putea ca astfel de evenimente să se fi întâmplat și pe alte supergiganți roșii, doar pentru ca noi să le fi ratat din cauza duratei lor relativ scurte.
Noi dovezi susțin teoria punctelor întunecate pentru „Marea estompare” a lui Betelgeuse
„Înainte de a concluziona că este un comportament comun pentru această clasă de stele, trebuie să-l observăm în altă parte”, spune Montargès.
Între timp, Taniguchi și colegii folosesc pe deplin Himawari-8 pentru a monitoriza alte vedete. Ei au inițiat noi proiecte pentru a realiza un catalog al variabilității stelelor îmbătrânite în lumina infraroșie, precum și pentru a căuta noi clase de obiecte care sunt variabile la lungimi de undă infraroșii.
„Toate aceste proiecte folosesc același satelit, Himawari-8”, spune Taniguchi. „Sper că alți oameni de știință își vor începe propriile proiecte folosind Himawari-8 sau alți sateliți meteorologici.”
Cercetarea este descrisă în Natura Astronomie.
