Обнаружен скрытый спутник звезды Бетельгейзе после столетий поисков

Ученые впервые обнаружили скрытый спутник звезды Бетельгейзе с помощью передовых технологий визуализации, выявив горячую молодую звезду, вращающуюся опасно близко внутри внешней атмосферы гиганта. Фото: Shutterstock

Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд ночного неба и ближайший к Земле красный сверхгигант. Ее радиус примерно в 700 раз превышает солнечный. Несмотря на относительно молодой возраст (всего 10 миллионов лет по астрономическим меркам), звезда находится на позднем этапе своей жизни. Расположенная в созвездии Ориона, Бетельгейзе тысячелетиями наблюдалась невооруженным глазом, причем ее яркость периодически менялась. Астрономы установили, что основной период изменчивости звезды составляет около 400 дней, а вторичный — примерно 6 лет.

В 2019–2020 годах произошло резкое падение яркости Бетельгейзе, получившее название «Великое потускнение». Некоторые предположили, что это предвещает скорую гибель звезды в виде сверхновой, но ученые выяснили, что причиной стало огромное облако пыли, выброшенное самой звездой.

Хотя загадка «Великого потускнения» была разгадана, это событие пробудило новый интерес к изучению Бетельгейзе. Анализ архивных данных привел ученых к гипотезе о наличии у звезды спутника, который мог объяснить ее шестилетний цикл изменчивости. Однако попытки обнаружить его с помощью телескопов Hubble и Chandra не увенчались успехом.

Теперь команда астрофизиков под руководством Стива Хоуэлла, старшего научного сотрудника Исследовательского центра NASA Ames, впервые зафиксировала спутник Бетельгейзе. Наблюдения проводились с помощью спекл-камеры «Алопеке» (в переводе с гавайского — «лиса»), установленной на телескопе Gemini North (часть Международной обсерватории Gemini).

Спекл-визуализация — это астрономическая техника, использующая сверхкороткие выдержки для компенсации атмосферных искажений. В сочетании с мощным 8,1-метровым зеркалом Gemini North это позволило напрямую зафиксировать слабый спутник Бетельгейзе.

Анализ света спутника показал, что он в 6 раз тусклее Бетельгейзе в оптическом диапазоне, его масса примерно в 1,5 раза превышает солнечную, а сам он относится к горячим молодым звездам спектрального класса A или B, еще не начавшим термоядерное горение водорода в ядре.

Спутник расположен очень близко к поверхности Бетельгейзе — примерно в 4 раза дальше, чем расстояние от Земли до Солнца. Это первое обнаружение близкого звездного компаньона у сверхгиганта. Более того, он вращается внутри внешней атмосферы Бетельгейзе, демонстрируя впечатляющие возможности «Алопеке».

«Gemini North с его высоким угловым разрешением и контрастностью позволил напрямую обнаружить спутник Бетельгейзе», — говорит Хоуэлл. Он также отмечает, что «Алопеке» сделала то, что не удавалось другим телескопам: «Ранее считалось, что снимки спутника Бетельгейзе получить невозможно».

Открытие проливает свет на будущее красного сверхгиганта. Бетельгейзе и ее спутник, вероятно, родились вместе, но последний ждет короткая жизнь: сильные приливные силы заставят его упасть на звезду в течение следующих 10 000 лет.

Это также объясняет, почему другие красные сверхгиганты могут демонстрировать многолетние циклы изменения яркости. Хоуэлл надеется на дальнейшие исследования: «Наше открытие открывает двери для аналогичных наблюдений».

Мартин Стилл, программный директор NSF для обсерватории Gemini, добавляет: «Спекл-технологии Gemini остаются мощным инструментом для астрономов. Решение вековой загадки Бетельгейзе — яркий пример их возможностей».

Следующая возможность изучить спутник представится в ноябре 2027 года, когда он окажется на максимальном удалении от Бетельгейзе и будет легче обнаруживаем.

Примечание: Две научные работы 2024 года предсказали орбиту и положение спутника на основе многолетних наблюдений (DOI: 10.3847/1538-4357/ad93c8 и 10.3847/1538-4357/ad87f4).

Источники: sciencedaily.com, материалы Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).