ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับการหรี่แสงที่น่าสงสัยของดาว Betelgeuse ได้รับการเปิดเผยโดยทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติที่นำโดย อันเดรีย ดูปรี ของศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน นักวิจัยใช้การสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเครื่องมืออื่นๆ เพื่อแสดงให้เห็นว่าเซลล์พาความร้อนขนาดใหญ่ที่พุ่งขึ้นสู่พื้นผิวของดาวสามารถขับสสารจำนวนมหาศาลออกสู่อวกาศได้อย่างไร ทำให้เกิดเมฆที่ปิดกั้นแสงบางส่วนของ Betelgeuse ไม่ให้ส่องถึงโลก . ผลงานยืนยันการวิจัยก่อนหน้านี้ที่เชื่อมโยงเมฆที่บดบังกับจุดเย็นขนาดใหญ่ที่สังเกตได้บนพื้นผิวของดาว
เบเทลจุสเป็นดาวยักษ์แดงที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 548 ปีแสง และเป็นหนึ่งในดาวที่สว่างที่สุดบนท้องฟ้า โดยปกติความสว่างของดาวฤกษ์จะเต้นเป็นจังหวะในช่วงเวลา 416 วัน แต่ในปี 2019–20 แสงที่ส่องสว่างจากดาวฤกษ์ลดลงสู่ระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์ก่อนที่จะฟื้นตัว ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เรียกว่า “การลดแสงครั้งใหญ่”
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าแสงสลัวเกิดจากการขับมวลสารออกจากดาวฤกษ์ แต่ไม่ทราบลักษณะที่แน่นอนของกระบวนการ
“[การวิจัย] ของเรารวบรวมข้อสังเกตจำนวนมากเพื่อติดตามพลวัตของการดีดตัวออกจำนวนมากและรวบรวมไทม์ไลน์เชิงตรรกะสำหรับการเกิดขึ้น” ดูปรีบอก โลกฟิสิกส์.
นอกจากกล้องฮับเบิลแล้ว การสังเกตเหล่านี้ยังรวมอยู่ด้วย รวบรวมข้อมูล โดย SPHERE (การวิจัยสเปกตรัม - โพลาไรซ์ที่มีคอนทราสต์สูงแบบโพลาไรเมตริก) เครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์ Very Large ในชิลี ซึ่งแสดงให้เห็นจุดที่มืดและเย็นในซีกโลกใต้ของ Betelgeuse ทีมงานยังใช้ข้อมูลจากประเทศญี่ปุ่น ดาวเทียมตรวจอากาศฮิมาวาริ-8ซึ่งบังเอิญสังเกตเห็น Betelgeuse ในพื้นหลังของการสังเกตการณ์โลก ข้อสังเกตเหล่านี้ โดยฮิมาวาริ-8 ได้เชื่อมต่อจุดเย็นเข้ากับกลุ่มเมฆฝุ่นที่บดบังบางส่วนของดาว
ดาวกระจาย
แบบจำลองของดูปรีและเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นว่าเซลล์พาความร้อนขนาดมหึมาพุ่งผ่านภายในเบเทลจุส ก่อตัวเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่บนโฟโตสเฟียร์ของดาว ซึ่งเป็นพื้นผิวที่เป็นก๊าซ สิ่งนี้ทำให้มวลสารจำนวนมหาศาลเทียบเท่ากับมวลของดาวอังคารพุ่งออกจากดาวฤกษ์ สารที่ขับออกมานี้เคลื่อนผ่านชั้นนอกที่กระจายตัวของ Betelgeuse ซึ่งเย็นตัวและควบแน่นเป็นฝุ่น ในขณะเดียวกัน พื้นผิวของดาวฤกษ์ที่หมุนวนนั้นถูกทิ้งไว้กับบาดแผลขนาดยักษ์ที่พลาสมาขยายตัวและเย็นลงตลอดทาง สิ่งนี้ทำให้เกิดจุดเย็นมืดขนาดใหญ่ที่เคยเห็นบนดาว
ไดสุเกะ ทานิกุจิ แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวเป็นผู้นำการวิเคราะห์ข้อสังเกตฮิมาวาริ-8 แต่เขาไม่ได้เป็นสมาชิกของทีมดูปรี เขาบอก โลกฟิสิกส์ ว่า "แนวคิดใหม่ของการดีดมวลพื้นผิวนี้ฟังดูเหมือนเป็นแนวคิดที่สมเหตุสมผลที่สุดในการอธิบายข้อสังเกตทั้งหมด"
แม้ว่าตอนนี้ฝุ่นจะกระจายออกไปแล้ว เนื่องจากถูกลมดาวฤกษ์ของ Betelgeuse ขับไล่ และดาวกลับมาสู่ช่วงความสว่างปกติแล้ว แต่ทีมของ Dupree เชื่อว่าโฟโตสเฟียร์ยังไม่เสถียร
ฉันชอบการเปรียบเทียบของ 'เครื่องซักผ้าที่ไม่สมดุล' ในขณะที่มันพยายามที่จะเข้าสู่สมดุลใหม่
อันเดรีย ดูปรี
“ฉันชอบการเปรียบเทียบของ 'เครื่องซักผ้าที่ไม่สมดุล' ในขณะที่มันพยายามสร้างสมดุลใหม่” ดูปรีกล่าว
จังหวะที่ซ่อนอยู่
ความไม่เสถียรที่หมุนวนซึ่งเป็นผลมาจากโฟโตสเฟียร์เคลื่อนตัวไปรอบๆ เนื่องจากการดีดตัวของมวลพื้นผิวกำลังปิดบังระยะเวลาการเต้นของชีพจร 416 วันของ Betelgeuse ดูปรีอธิบายช่วงเวลาการเต้นนี้เป็นโหมดพื้นฐานของดาวฤกษ์ การเต้นเป็นจังหวะเหล่านี้เป็นเรื่องปกติของดาวยักษ์แดงเช่น Betelgeuse และช่วงเวลาของพวกมันจะแตกต่างกันไปในแต่ละดาวขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์
“ฉันเชื่อว่าอัตราการเต้นของชีพจรภายใน 416 วันยังคงดำเนินต่อไป” ดูปรีกล่าว “ช่วงเวลาอาจไม่เหมือนกันทุกประการเมื่อ Betelgeuse ฟื้นตัว แต่ควรเป็นรูปแบบที่ค่อนข้างคงที่”
นอกจากระยะเวลาการเต้นของชีพจร 416 วันแล้ว ยังมีระยะเวลา 2100 วันพื้นฐานที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก นักวิจัยบางคนเชื่อว่ามันเกี่ยวข้องกับเวลาที่เซลล์พาความร้อนขนาดยักษ์บนโฟโตสเฟียร์จะพลิกกลับ Great Dimming เกิดขึ้นหลังจากรอบ 2100 วันมีความสว่างต่ำสุด ซึ่งใกล้เคียงกับค่าต่ำสุดในรอบ 416 วันด้วย
ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 ลีโอ โกลด์เบิร์ก นักดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ดผู้ล่วงลับได้ทำนายว่าเมื่อค่าต่ำสุดในระยะยาวและระยะสั้นเกิดขึ้นพร้อมกันเพื่อสร้างค่าต่ำสุดที่ยิ่งใหญ่ การเปลี่ยนแปลงความสว่างและกิจกรรมของดาวฤกษ์ที่ผิดปกติอาจเกิดขึ้น ทฤษฎีของโกลด์เบิร์กส่วนใหญ่ถูกลืมไปแล้ว แต่เนื่องจาก Great Dimming ทฤษฎีนี้จึงสอดคล้องกับความคิดในปัจจุบันอย่างมาก
การหรี่แสงครั้งต่อไปในปี 2026
“ฉันคาดเดาที่นี่” ดูปรีกล่าว “แต่ถ้า [เกิดแสงจ้ามาก] เกิดขึ้นอีกครั้ง มันควรจะเป็นในปี 2026 หลังจากขั้นต่ำ 2100 วันถัดไปในปี 2025”
ด้วยการตรวจสอบดาวฤกษ์โดยนักดาราศาสตร์ทั้งมืออาชีพและมือสมัครเล่นที่ดีกว่าในทศวรรษ 1980 จึงมีโอกาสมากขึ้นที่จะสังเกตเห็นเมื่อมีบางอย่างผิดปกติบน Betelgeuse
ดาวเทียมสภาพอากาศชี้ให้เห็น 'Great Dimming' ของดาว Betelgeuse
“นักดาราศาสตร์ควรจดจ่อกับดาวที่น่าตื่นเต้นดวงนี้ต่อไป” ทานิกุจิ ผู้ซึ่งคอยเฝ้าสังเกต Betelgeuse ด้วยดาวเทียมฮิมาวาริ-8 และฮิมาวาริ-9 กล่าว ในขณะเดียวกัน ด้วยแรงบันดาลใจจากความสำเร็จของ Taniguchi กับดาวเทียมพยากรณ์อากาศ Dupree และเพื่อนร่วมงานของเธอวางแผนที่จะใช้ข้อมูลที่เก็บถาวรจาก NOAA ไป ชุดดาวเทียมตรวจสภาพอากาศเพื่อดูกิจกรรมของ Betelgeuse
ความสำคัญของ Betelgeuse ต่อการทำความเข้าใจดาวยักษ์แดงดวงอื่นๆ ไม่สามารถพูดเกินจริงได้ เบเทลจุสเป็นดาวยักษ์แดงที่ค่อนข้างธรรมดา ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงคาดว่าการพุ่งออกมาของมวลพื้นผิวที่คล้ายคลึงกันนี้จะเกิดขึ้นบนดาวดวงอื่น
Dupree เชื่อว่าการสังเกต Betelgeuse อย่างละเอียดจะเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจดาวดวงอื่น "ฉันอยากจะคิดว่า Betelgeuse สามารถเป็นหิน Rosetta สำหรับฟิสิกส์ของดาวฤกษ์ได้" Dupree กล่าว
มีการพิมพ์ล่วงหน้าของกระดาษไว้ arXiv และกระดาษจะตีพิมพ์ใน วารสาร Astrophysical.
