et al.)” width=”635″ height=”357″>
Vremenski satelit je pomagal razložiti, zakaj je rdeča velika zvezda Betelgeza v letih 2019–2020 doživela zatemnitev brez primere.
Njegove ugotovitve potrjujejo prejšnje študije, ki so zaključile, da je zatemnitev posledica nižjetemperaturne pege na zvezdi, ki je zmanjšala toploto, ki gre v bližnji plinski oblak. Astronomi menijo, da je to omogočilo, da se je oblak ohladil in kondenziral v prah, ki je blokiral del svetlobe Betelgeuse.
Kot spremenljiva zvezda bližnja Betelgeza običajno niha v svetlosti, vendar je oktobra 2019 začela postajati šibkejša, kot je bilo kdaj koli prej. To je privedlo do špekulacij, da bi lahko eksplodirala v supernovi. Do konca februarja 2020 pa se je Betelgeza vrnila v normalno območje svetlosti, zaradi česar so se astronomi praskali po glavi o tem, kaj je povzročilo ekstremen padec svetilnosti.
Rivalske teorije
Za zmanjšanje svetlobe sta se pojavili dve nasprotujoči si teoriji. Ena vključuje razvoj velike konvektivne celice v zvezdi, ki je bila hladnejša (in temnejša) od preostale Betelgeusove površine. Druga teorija vključuje delno zatemnitev zvezde z oblakom prahu. Vendar pa nobena teorija sama po sebi ni mogla pojasniti zatemnitve zvezde.
Nato je leta 2021 ekipa pod vodstvom Miguel Montargès Observatoire de Paris v Franciji predlagal na podlagi opazovanj z KROGLA (Spectro-polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) instrument na zelo velikem teleskopu v Čilu, da zatemnitev vključuje tako konvektivna celica kot zatemnitveni prah.
Zdaj je skupina astronomov in meteorologov, ki jo vodi Daisuke Taniguchi Univerze v Tokiu, je našel podporne dokaze za to dvojno razlago – vse zahvaljujoč naključnim opazovanjem japonskega vremenskega satelita, Himawara-8.
Zvezdno ozadje
Satelit je bil izstreljen leta 2014 in je v geostacionarni orbiti 35,786 km nad zahodnim Pacifikom. Posname slike celotne Zemlje na številnih infrardečih valovnih dolžinah, v ozadju pa so vidne zvezde, vključno z Betelgezo.
"Iskreno povedano, ta projekt se je začel s Twitterjem," pojasnjuje Taniguchi in se spominja, kako je videl tvit, ki opisuje, kako je Luna vidna v ozadju slik, ki jih je posnel Himawari-8. On in njegovi sodelavci so nato ugotovili, da ima Himawari-8 tudi stalen pogled na Betelgeuse več kot štiri leta nazaj do leta 2017.
Dnevna opazovanja Betelgeuse Himawari-8 so bila prednost pred vsemi drugimi teleskopi, ki so Betelgeuse lahko spremljali le nekaj časa. Himawari-8 bi lahko opazoval zvezdo celo poleti, ko je zvezda preblizu Sonca za opazovanje vidne valovne dolžine. Satelit je razkril, da se je sama zvezda ohladila za 140 °C. To je zadostovalo za zmanjšanje sevalnega segrevanja bližnjega oblaka toplega plina, zaradi česar se je oblak ohladil in kondenziral v zasenčen prah, ki ga je mogoče zaznati pri srednjih infrardečih valovnih dolžinah. Taniguchijeva ekipa izračuna, da sta tako ohlajanje zvezde kot nastanek oblaka prahu skoraj enako prispevala k temu, kar astronomi imenujejo "veliko zatemnitev".
“Čudovit rezultat”
"To je res čudovit rezultat," pravi Montargès, ki ni bil vključen v to najnovejšo raziskavo. "Metoda, ki jo uporabljajo, je zelo izvirna."
Opazovanja Himawari-8 tudi kažejo, da se je nekaj dogajalo z atmosfersko strukturo Betelgeuse 10 mesecev pred zatemnitvijo. Molekule vode na zvezdi, ki bi običajno ustvarile absorpcijske črte v zvezdnem spektru, so se nenadoma spremenile v emisijske črte, kar kaže, da jih je nekaj napajalo.
Čeprav ni trdnih dokazov za to, kar se je zgodilo, Taniguchi špekulira, da je "nepravilno pulziranje morda povzročilo padec temperature na površini zvezde in pojav udarnega vala, ki bi lahko izvrgel plinski oblak iz zvezde". Ta udarni val bi lahko šel skozi oblak in sprožil opazovani prehod od absorpcije do emisije opaznih spektralnih linij.
Montargès se strinja, da se zdi to razumna ideja. Dejansko trdi, da so konvekcijske celice, ki mehurčijo na površini zvezde, imenovane fotosfera, edina verjetna razlaga.
Fotosferska dejavnost
"Plinski oblak lahko izvira le iz fotosfere in edina fotosferska aktivnost, ki jo zaznamo, izvira iz konvekcije, močnega gibanja plina," pravi.
Prezgodaj je še reči, ali je to normalno vedenje za rdečo supervelikanko, kot je Betelgeza. Montargès namiguje na še en možen dogodek zatemnitve v štiridesetih letih 1940. stoletja, sicer pa v več kot dveh stoletjih spremljanja Betelgeuse in drugih rdečih supergigantov ni bilo videti ničesar podobnega velikemu zatemnitvi. Lahko se zgodi, da so se takšni dogodki zgodili tudi na drugih rdečih velikankah, le da smo jih mi spregledali zaradi relativno kratkega trajanja.
Novi dokazi podpirajo teorijo o temnih pegah za Betelgeusovo 'veliko zatemnitev'
"Preden sklepamo, da je to običajno vedenje za ta razred zvezd, ga moramo opazovati drugje," pravi Montargès.
Medtem Taniguchi in sodelavci v celoti uporabljajo Himawari-8 za spremljanje drugih zvezd. Začeli so nove projekte za izdelavo kataloga spremenljivosti starih zvezd v infrardeči svetlobi, pa tudi iskanje novih razredov objektov, ki so spremenljivi na infrardečih valovnih dolžinah.
"Vsi ti projekti uporabljajo isti satelit, Himawari-8," pravi Taniguchi. "Upam, da bodo tudi nekateri drugi znanstveniki začeli svoje projekte z uporabo Himawari-8 ali drugih vremenskih satelitov."
Raziskava je opisana v Narava astronomija.
