Российский телескоп рассмотрел потемнение Бетельгейзе в деталях
Российские астрономы при помощи 2,5-метрового телескопа Кавказской Горной обсерватории ГАИШ МГУ смогли увидеть движение пылевых облаков над красным гигантом Бетельгейзе в течение нескольких месяцев. Одно из таких облаков, скорее всего, и вызвало рекордное падение блеска звезды в конце 2019 – начале 2020 года, сообщается на сайте обсерватории. Препринт работы опубликован на портале arXiv.org.
Красный сверхгигант Бетельгейзе считается девятой по яркости звездой на небе и находится на расстоянии 600-700 световых лет от Земли в созвездии Ориона. Оценки массы звезды разнятся и составляют от 9,5 до 20 масс Солнца, а ее размеры огромны — в масштабах Солнечной системы границы Бетельгейзе достигли бы орбиты Марса или Юпитера, в зависимости от принятого расстояния до нее.
Возраст звезды составляет около восьми миллионов лет, в ее недрах уже завершились ядерные реакции «горения» водорода и гелия и идут реакции с участием более тяжелых элементов, таких как углерод. Как только в ядре начнутся реакции с образованием железа (скорее всего это произойдет не более чем через десять тысяч лет), равновесие в звезде нарушится, произойдет гравитационный коллапс ядра и Бетельгейзе взорвется как сверхновая II типа.
Бетельгейзе классифицируется как полуправильная переменная звезда, колебания блеска впервые были замечены в 19 веке. В период с ноября 2019 года по март 2020 года Бетельгейзе прошла рекордно глубокий минимум своего блеска за всю историю фотоэлектронных наблюдений. Ее видимая звездная величина упала с 0,6 до 1,6. Это могло означать, что Бетельгейзе находится на заключительном этапе своей эволюции и готовится взорваться. В апреле 2020 года ее яркость вернулась к обычным значениям, что означало, что вспышка сверхновой не состоится.
Существовало две версии для объяснения столь сильного падения блеска Бетельгейзе: резкое охлаждение поверхности звезды из-за сильных пульсаций и конвективных процессов, и обширный выброс пыли по направлению к земному наблюдателю. Ранее анализ спектроскопических данных наблюдений за звездой показал, что температура фотосферы звезды изменялась в течение минимума блеска незначительно, что плохо объясняется влиянием конвективных процессов. Причиной падения яркости было названо облако из газа и крупных частиц пыли, образовавшееся в результате возможного выброса со звезды, подобное уже происходило в 2009 году.
В период с 27 октября 2019 года по 24 апреля 2020 года за звездой следили и российские астрономы во главе с Борисом Сафоновым, которые использовали 2,5-метровый телескоп Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ. Наблюдения велись на длинах волн 465, 550, 625 и 880 нанометров, по методу дифференциальной спекл-поляриметрии, который позволил получить информацию о распределении поляризованного потока с дифракционным разрешением 0,05 секунд дуги, благодаря чему ученые разглядели основание пылевого ветра.
На полученных изображениях видна самая внутренняя неоднородная часть атмосферы Бетельгейзе. Темные возникающие и исчезающие области являются пылевыми облаками над конвективными ячейками. Именно одно из таких облаков, скорее всего, и вызвало рекордное падение блеска звезды, а также начальное затемнение ее южной половины, причем затем эта часть звезды стала необычно яркой, что говорит об увеличении количества рассеивающей пыли в этой области.
О том, почему Бетельгейзе тускнеет и скоро ли она взорвется, можно прочесть в нашем материале «Часики-то тикают».
Однако открытие еще предстоит подтвердить
Астрономы обнаружили кандидата во вспышку сверхновой типа Ia с двойной детонацией — им стала сверхновая SN 2022joj, обнаруженная в 2022 году. Предполагается, что детонация внешней тонкой гелиевой оболочки белого карлика повлекла за собой вторичную детонацию ядра. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Вспышки сверхновых типа Ia возникают, когда на белом карлике из-за превышения по массе предела Чандрасекара происходит термоядерный взрыв. Такая ситуация может возникнуть, когда белый карлик аккрецирует вещество звезды-компаньона в двойной системе или при слиянии двух белых карликов. В астрономии такие сверхновые играют важную роль, помогая определять расстояния до далеких галактик и выступая как источники большинства элементов группы железа (от титана до цинка), встречающихся во Вселенной. Группа астрономов во главе с Эстефанией Падильей Гонсалес (Estefania Padilla Gonzalez) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре опубликовала результаты анализа данных фотометрических и спектроскопических наблюдений наземных и космических телескопов за необычной сверхновой SN 2022joj типа Ia, которая была обнаружена наземной системой телескопов ZTF 8 мая 2022 года. Галактикой-хозяином сверхновой стала небольшая карликовая галактика, расположенная на расстоянии 105,2 мегапарсек от Солнца. В отличие от других сверхновых типа Ia, SN 2022joj демонстрировала исключительно красный цвет, начиная с одиннадцатого дня вспышки и до момента достижения максимальной яркости, в дальнейшем поток излучения стал смещаться к синему концу спектра. Сравнение кривой блеска и спектров SN 2022joj с различными моделями сверхновых выявило хорошее согласование с моделью двойной детонации. В ней углеродно-кислородный белый карлик с массой до предела Чандрасекара накапливает вблизи своей поверхности гелий в достаточном количестве, чтобы в гелиевой оболочке произошла детонация, порождающая ударную волну, которая, в свою очередь, инициирует детонацию ядра карлика. Такая картина может иметь место для белых карликов, аккрецирующих вещество звезды-компаньона, или для случая слияния углеродно-кислородного белого карлика с маломассивным гелиевым белым карликом. В случае SN 2022joj данные наблюдений вписываются в модель двойной детонации с массой белого карлика околосолнечной массы, обладающего тонкой гелиевой оболочкой с массой 0,01-0,02 массы Солнца. Применимость модели толстой гелиевой оболочки (более 0,05 массы Солнца) оказалась хуже. Раннее покраснение вспышки в этом случае можно объяснить образованием элементов группы железа во внешней оболочке белого карлика. Однако идея о том, что SN 2022joj действительно можно отнести к сверхновой типа Ia с двойной детонацией, нуждается в дополнительном подтверждении новыми моделированиями, так как есть несоответствия. В частности, модели предсказывают яркие эмиссионные линии [Ca II] в спектре, в то время как в спектре SN 2022joj наблюдается сильное излучение [Fe III]. Ранее мы рассказывали о том, как сверхновая 1181 года вписалась в модель слияния двух белых карликов.