và cộng sự)” width=”635″ cao=”357″>
Một vệ tinh thời tiết đã giúp giải thích tại sao ngôi sao siêu khổng lồ đỏ Betelgeuse lại trải qua thời kỳ mờ đi chưa từng thấy trong năm 2019–2020.
Những phát hiện của nó chứng thực các nghiên cứu trước đó kết luận rằng sự mờ đi là hậu quả của một điểm nhiệt độ thấp hơn trên ngôi sao, làm giảm nhiệt truyền tới đám mây khí gần đó. Các nhà thiên văn học tin rằng điều này đã khiến đám mây nguội đi và ngưng tụ thành bụi, cản trở một phần ánh sáng của Betelgeuse.
Là một ngôi sao biến quang, Betelgeuse gần đó thường dao động về độ sáng, nhưng vào tháng 2019 năm 2020, nó bắt đầu mờ đi hơn bao giờ hết. Điều này dẫn đến suy đoán rằng nó có thể phát nổ trong một siêu tân tinh. Tuy nhiên, đến cuối tháng XNUMX năm XNUMX, Betelgeuse đã trở lại phạm vi độ sáng bình thường, khiến các nhà thiên văn học phải đau đầu tìm hiểu nguyên nhân đã gây ra sự giảm độ sáng cực độ.
Lý thuyết đối thủ
Hai lý thuyết đối lập nhau nổi lên về sự giảm ánh sáng. Một liên quan đến sự phát triển của một tế bào đối lưu lớn trong ngôi sao mát hơn (và mờ hơn) so với phần còn lại của bề mặt Betelgeuse. Giả thuyết khác liên quan đến sự che khuất một phần của ngôi sao bởi đám mây bụi. Tuy nhiên, không có lý thuyết nào có thể giải thích được sự mờ đi của ngôi sao.
Sau đó, vào năm 2021, một nhóm do Miguel Montarges của Đài quan sát Paris ở Pháp đề xuất, trên cơ sở quan sát với QUẢ CẦU (Thiết bị NGHIÊN CỨU ngoại hành tinh có độ tương phản cao quang phổ phân cực) tại Kính thiên văn Rất lớn ở Chile, bao gồm việc làm mờ vừa là tế bào đối lưu vừa là bụi che khuất.
Bây giờ, một nhóm các nhà thiên văn học và khí tượng học, dẫn đầu bởi Daisuke Taniguchi của Đại học Tokyo, đã tìm thấy bằng chứng hỗ trợ cho lời giải thích kép này - tất cả là nhờ những quan sát tình cờ của vệ tinh thời tiết Nhật Bản, Himawara-8.
Nền sao
Vệ tinh này được phóng vào năm 2014 và đang ở quỹ đạo địa tĩnh cách phía tây Thái Bình Dương 35,786 km. Nó chụp ảnh toàn bộ Trái đất ở vô số bước sóng hồng ngoại và các ngôi sao bao gồm Betelgeuse có thể nhìn thấy ở hậu cảnh.
“Thành thật mà nói, dự án này bắt đầu từ Twitter” Taniguchi giải thích, nhớ lại việc anh nhìn thấy một dòng tweet mô tả cách Mặt trăng được nhìn thấy trên nền các bức ảnh được chụp bởi Himawari-8. Sau đó, anh và các cộng tác viên của mình nhận ra rằng Himawari-8 cũng có quan điểm liên tục về Betelgeuse trong suốt 2017 năm kể từ năm XNUMX.
Việc quan sát Betelgeuse hàng ngày của Himawari-8 là một lợi thế so với mọi kính thiên văn khác, loại kính này chỉ có thể theo dõi Betelgeuse trong một số thời điểm. Himawari-8 thậm chí có thể quan sát ngôi sao trong mùa hè, khi ngôi sao ở quá gần Mặt trời để quan sát bước sóng khả kiến. Vệ tinh tiết lộ rằng bản thân ngôi sao đã nguội đi 140°C. Điều này đủ để giảm sức nóng bức xạ đối với đám mây khí ấm gần đó, khiến đám mây nguội đi và ngưng tụ thành bụi che khuất có thể phát hiện được ở bước sóng hồng ngoại trung bình. Đội của Taniguchi tính toán rằng cả việc ngôi sao nguội dần và sự hình thành đám mây bụi đều góp phần gần như ngang nhau vào hiện tượng mà các nhà thiên văn học gọi là “Sự mờ tối lớn”.
“Kết quả đẹp”
Montargès, người không tham gia vào nghiên cứu mới nhất này, cho biết: “Đó thực sự là một kết quả tuyệt vời”. “Phương pháp họ sử dụng rất độc đáo.”
Các quan sát của Himawari-8 cũng cho thấy có điều gì đó đã xảy ra với cấu trúc khí quyển của Betelgeuse 10 tháng trước khi mờ đi. Các phân tử nước trên ngôi sao thường tạo ra các vạch hấp thụ trong quang phổ của sao đột nhiên thay đổi thành các vạch phát xạ, cho thấy có thứ gì đó đã cung cấp năng lượng cho chúng.
Trong khi không có bằng chứng chắc chắn về điều đã xảy ra, Taniguchi suy đoán rằng “một xung động không đều có thể đã dẫn đến sự giảm nhiệt độ trên bề mặt ngôi sao và xuất hiện sóng xung kích có thể đẩy đám mây khí ra khỏi ngôi sao”. Sóng xung kích này có thể đã truyền qua đám mây, gây ra sự chuyển đổi quan sát được từ sự hấp thụ sang phát xạ của các vạch quang phổ đáng chú ý.
Montargès đồng ý rằng đây có vẻ là một ý tưởng hợp lý. Thật vậy, ông lập luận rằng các tế bào đối lưu sủi bọt trên bề mặt ngôi sao, gọi là quang quyển, là lời giải thích hợp lý duy nhất.
Hoạt động quang quyển
“Đám mây khí chỉ có thể bắt nguồn từ quang quyển và hoạt động quang quyển duy nhất mà chúng tôi phát hiện được là từ sự đối lưu, chuyển động mạnh mẽ của khí,” ông nói.
Còn quá sớm để biết liệu đây có phải là hành vi bình thường đối với một ngôi sao siêu khổng lồ đỏ như Betelgeuse hay không. Montargès ám chỉ đến một sự kiện mờ đi khác có thể xảy ra vào những năm 1940, nhưng trong hơn hai thế kỷ theo dõi Betelgeuse và các siêu sao đỏ khác, người ta không thấy điều gì giống như Sự mờ đi lớn. Có thể những sự kiện như vậy đã xảy ra trên các siêu sao đỏ khác, chỉ có điều chúng ta đã bỏ lỡ chúng vì thời gian tồn tại tương đối ngắn của chúng.
Bằng chứng mới ủng hộ lý thuyết điểm tối cho 'Great Dimming' của Betelgeuse
Montargès nói: “Trước khi kết luận rằng đó là hành vi phổ biến của lớp sao này, chúng ta cần quan sát nó ở nơi khác”.
Trong khi đó, Taniguchi và các đồng nghiệp đang tận dụng tối đa Himawari-8 để theo dõi các ngôi sao khác. Họ đã khởi xướng các dự án mới nhằm lập danh mục về sự biến thiên của các ngôi sao già trong ánh sáng hồng ngoại, cũng như tìm kiếm các loại vật thể mới có thể thay đổi ở bước sóng hồng ngoại.
Taniguchi cho biết: “Tất cả các dự án này đều sử dụng cùng một vệ tinh, Himawari-8”. “Tôi hy vọng rằng một số nhà khoa học khác cũng sẽ bắt đầu các dự án của riêng họ bằng cách sử dụng Himawari-8 hoặc các vệ tinh thời tiết khác.”
Nghiên cứu được mô tả trong Thiên văn học Thiên văn.
