Zagadka Betelgezy oficjalnie rozwiązana. Oto co przyćmiło gwiazdę

Pod koniec 2019 roku z Betelgezą – jedną z najjaśniejszych gwiazd na niebie – stało się coś dziwnego. Ta nagle, ale tymczasowo, przestała świecić tak jasno, jak wcześniej. Dlaczego tak się stało? Początkowo myślano, że może jej żywot dobiega ku końcowi i wkrótce wybuchnie jako supernowa. Potem jednak pojawiły się przesłanki ku temu, by sądzić że tarczę gwiazdy po prostu przysłoniła gigantyczna chmura pyłu i gazu, albo że temperatura jej powierzchni znacznie spadła. W nowej pracy naukowej, opublikowanej w czasopiśmie Nature, naukowcy potwierdzają obydwie z późniejszych teorii.

Kosmiczne beknięcie

Betelgeza to czerwony nadolbrzym zlokalizowany około 550 świetlnych z dala od Słońca (dystans wyznaczony z dużą niepewnością), w gwiazdozbiorze Oriona. Oznacza to, że w wszystko to, co w ostatnim czasie zaobserwowano na jej powierzchni, w rzeczywistości miało miejsce w XV wieku. No właśnie, co takiego zaobserwowano?

Wygląda na to, że na około rok przed spadkiem swej jasności Betelgeza doświadczyła epizodu utraty masy. Wówczas gwiazda wypuściła ze swojej powierzchni ogromny bąbel gazu, tak jakby… się jej odbiło. Autorzy wspomnianego artykułu twierdzą, że w podobnym czasie na południowej półkuli gwiazdy pojawiła się zimna plama. Tak się składa, że plama spowodowała kondensację wyrzuconego gazu w pył – pył, którego chmura chwilowo przysłoniła nam część gwiazdy, sprawiając, że w 2019 roku tymczasowo docierało do nas mniej jej światła.

Zasługa Bardzo Dużego Teleskopu

Na uzyskanie powyższych wniosków pozwoliły dane zebrane przez Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego, ujawniające więcej na temat przyciemnienia Betelgezy, niż dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Za sprawą instrumentu SPHERE Bardzo Dużego Teleskopu astronomowie byli w stanie dostrzec faktyczną geometrię gwiazdy, a także zmiany na jej powierzchni zachodzące w krótkich odstępach czasowych.

Autorzy pracy z czasopisma Nature porównali do siebie zdjęcia Betelgezy wykonane przez SPHERE między innymi w styczniu 2019 roku i grudniu 2019 roku. Wówczas potwierdzono, że pod koniec 2019 roku gwiazda wyglądała na mniej jasną (za sprawą obłoku pyłu), a także, że na jej południowej półkuli pojawiła się ciemna plama. Na zdjęciu z marca 2020 roku widać, że z czasem Betelgeza powróciła do swojej standardowej jasności.

„Po raz pierwszy widzieliśmy, jak wygląd gwiazdy zmieniał się w czasie rzeczywistym w skali tygodni.”, powiedział jeden z autorów pracy, Miguel Montargès. „Byliśmy bezpośrednimi świadkami powstania tak zwanego gwiezdnego pyłu.”, dodał.

„Pył wyrzucany z chłodnych, wyewoluowanych gwiazd, na drodze takiego wyrzutu, jakiego właśnie byliśmy świadkami, może strać się budulcem dla skalistych planet i życia.”, stwierdziła Emily Cannon z KU Leuven, która także była zaangażowana w badania.

Przypadek Betelgezy potwierdza, że epizody utraty masy doświadczane przez czerwone nadolbrzymy są intensywniejsze niż dotychczas sądzono. Dzięki niemu astronomowie powinni lepiej rozumieć procesu tego typu i skuteczniej przewidywać losy podobnych gwiazd – to, kiedy te wybuchną jako supernowe i co po nich pozostanie – czarna dziura, gwiazda neutronowa, czy coś innego.

Rzecz jasna, w przyszłości astronomowie zamierzają dalej obserwować Betelgezę. Jeżeli jej jasność ponownie spadnie, z pewnością tego nie przegapimy.

Źródło: ESO, fot. tyt. ESO