Астрономы подтвердили существование звезды-компаньона рядом с Бетельгейзе

С помощью инструмента 'Alopeke на телескопе Gemini North, который является частью Международной обсерватории Gemini, астрономы обнаружили звезду-компаньона на очень тесной орбите вокруг Бетельгейзе. Это открытие даёт ответ на тысячелетний вопрос о причинах шестилетних периодических изменений яркости этой знаменитой звезды. Компаньон выглядит голубым на изображении, так как, согласно анализу команды, вероятно, относится к спектральным классам A или B, которые имеют голубовато-белый цвет из-за высокой температуры. Автор: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Processing: M. Zamani (NSF NOIRLab)

Бетельгейзе — одна из самых ярких звёзд на ночном небе и ближайший к Земле красный сверхгигант. Её радиус примерно в 700 раз превышает солнечный. Несмотря на относительно молодой возраст (всего 10 миллионов лет по астрономическим меркам), звезда находится на поздних этапах своей эволюции.

Расположенная в созвездии Ориона, Бетельгейзе наблюдается невооружённым глазом уже тысячи лет. Астрономы установили, что её яркость меняется с основным периодом около 400 дней и дополнительным — примерно 6 лет.

В 2019–2020 годах произошло резкое падение яркости Бетельгейзе, известное как «Великое потускнение». Некоторые предположили, что это предвестник скорого взрыва сверхновой, но учёные выяснили, что явление вызвано облаком пыли, выброшенным звездой.

Хотя загадка «Великого потускнения» была разгадана, оно пробудило новый интерес к изучению Бетельгейзе. Анализ архивных данных привёл учёных к гипотезе о наличии звезды-компаньона, объясняющей шестилетние колебания яркости. Однако поиски с помощью телескопов Hubble и Chandra не дали результатов.

Теперь команда астрофизиков под руководством Стива Хоуэлла из Исследовательского центра NASA Ames впервые обнаружила компаньона, используя спекл-камеру 'Alopeke на телескопе Gemini North.

Спекл-визуализация позволяет компенсировать атмосферные искажения за счёт сверхкоротких экспозиций. В сочетании с мощным 8,1-метровым зеркалом Gemini North это дало возможность зафиксировать слабый свет компаньона. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Анализ показал, что компаньон в 6 раз тусклее Бетельгейзе в оптическом диапазоне, его масса примерно в 1,5 раза больше солнечной, и, вероятно, это молодая горячая звезда классов A или B, ещё не начавшая термоядерное горение водорода.

Автор: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Processing: M. Zamani (NSF NOIRLab)

Компаньон находится на расстоянии всего в 4 раза больше дистанции Земля–Солнце от поверхности Бетельгейзе. Это первое обнаружение близкой звезды-спутника у сверхгиганта. Более того, орбита проходит внутри внешних слоёв атмосферы Бетельгейзе, демонстрируя выдающиеся возможности 'Alopeke.

«Gemini North с его высоким угловым разрешением позволил напрямую зафиксировать компаньона Бетельгейзе», — говорит Хоуэлл. Он отмечает, что 'Alopeke сделал то, что не удавалось другим телескопам: «Ранее считалось, что снимки компаньона получить невозможно».

Автор: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Processing: M. Zamani (NSF NOIRLab)

Открытие проливает свет на эволюцию Бетельгейзе. Звезда и её компаньон, вероятно, родились вместе, но спутник ждёт короткая жизнь — через 10 000 лет приливные силы затянут его в Бетельгейзе.

Это также объясняет долгопериодические изменения яркости других красных сверхгигантов. Хоуэлл надеется, что открытие стимулирует новые исследования: «Мы достигли предела возможностей Gemini, и это даёт старт аналогичным наблюдениям».

Мартин Стилл, руководитель программы NSF для обсерватории Gemini, добавляет: «Спекл-технологии Gemini остаются мощным инструментом для астрономов. Решение многовековой загадки Бетельгейзе — яркий пример их потенциала».

Следующая возможность изучить компаньона представится в ноябре 2027 года, когда он окажется на максимальном удалении от Бетельгейзе. Команда Хоуэлла планирует новые наблюдения, чтобы уточнить природу звезды.

Подробнее: Probable Direct Imaging Discovery of the Stellar Companion to Betelgeuse, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adeaaf

Источник: Association of Universities for Research in Astronomy