В потускнении Бетельгейзе обвинили превращение плазмы в пыль
Астрономы с помощью наземных и космических обсерваторий выяснили, что причиной недавнего рекордного потускнения сверхгиганта Бетельгейзе стал выброс плазменного пузыря и конвективной ячейки. Пройдя сквозь атмосферу звезды, плазма охладилась, образовав пылевое облако. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Бетельгейзе находится на расстоянии около 700 световых лет от Солнца в созвездии Ориона. Этот красный сверхгигант во много раз массивнее Солнца и считается одной из крупнейших известных звезд. Текущий возраст Бетельгейзе составляет около восьми миллионов лет: предполагается, что в ближайшие десять тысяч лет произойдет гравитационный коллапс ядра, и звезда взорвется как сверхновая II типа (подробнее о том, почему так случится, можно прочитать в материале «Часики-то тикают»).
Бетельгейзе принадлежит к типу полуправильных переменных звезд и демонстрирует долгопериодические колебания блеска. Однако, в период с ноября 2019 года по март 2020 года она рекордно потускнела за всю историю фотоэлектронных наблюдений: ее видимая звездная величина упала с 0,6 до 1,6. Тогда некоторые астрономы посчитали, что гигант готов взорваться, однако в апреле этого года ее яркость восстановилась до обычных значений.
Первоначально существовало две версии сильного падения блеска Бетельгейзе: резкое охлаждение видимой поверхности звезды из-за сильных пульсаций или конвективных процессов и обширный выброс пыли по направлению к земному наблюдателю. Вторая версия вскоре получила подтверждение: над конвективными ячейками звезды обнаружили пылевые облака. Доказательства — данные наблюдений в субмиллиметровом диапазоне — есть и у первой версии.
Группа астрономов во главе с Андреа Дюпри (Andrea Dupree) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа данных наблюдений за Бетельгейзе в 2019–2020 годах. Данные собрали с помощью «Хаббла», следившим за звездой в ультрафиолетом диапазоне, наземной обсерватории STELLA, которая получала информацию о движении внешних слоев звезды, космической обсерватории STEREO и наземных наблюдателей и обсерваторий (например, TrES), которые отслеживали изменения яркости Бетельгейзе.
Ученые пришли к выводу, что в прошлом году из крупной конвективной ячейки на видимой поверхности гиганта произошел выброс плазмы, который был ускорен расширяющимися слоями звезды в ходе очередного цикла долговременных пульсаций. Расширяющийся плазменный пузырь прошел через горячую атмосферу звезды в более холодные внешние области, где плазма остыла, что привело к образованию частиц пыли, создавших пылевое облако, наблюдавшееся в южном полушарии Бетельгейзе.
Ожидается, что следующий минимум яркости звезда пройдет в апреле 2021 года, наблюдения за ней будут вестись при помощи космических обсерваторий. Близость звезды позволяет в ходе долговременных наблюдений за ней в деталях изучить процессы потери массы сверхгигантом и его околозвездной среды.
Бетельгейзе — не единственная из полуправильных переменных звезд, которая демонстрирует неоднородные изменения блеска. В прошлом году российские астрономы выявили похожее поведение у звезды V Гончих Псов, которое объяснялось асимметричной пылевой оболочкой.
Александр Войтюк
Это может говорить о потенциальной обитаемости экзопланеты
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил доказательства того, что экзопланета K2-18b может быть гикеаном, обладающим водным океаном, а не суперземлей или мини-нептуном. Кроме того, в ее атмосфере нашлись следы биомаркера диметилсульфида, что делает экзопланету интересной целью для изучения с точки зрения потенциальной обитаемости. Статья принята к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters, кратко о работе сообщается на сайте обсерватории. Гикеаны описываются как субнептуны с умеренными температурами, обладающие глобальным водным океаном и обширной атмосферой, богатой водородом. Эти тела могут обладать радиусами 1-2,6 радиуса Земли и массой 1-10 масс Земли и пока что представлены лишь несколькими кандидатами — подтвержденных экзопланет такого типа еще неизвестно. Большой интерес для ученых гикеаны представляют из-за значительно более широкой обитаемой зоны по сравнению с планетами земной группы и удобства потенциальных поисков биомаркеров в атмосферах Группа астрономов во главе с Никку Мадхусудханом (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского университета опубликовала результаты спектрометрических наблюдений за атмосферой экзопланеты K2-18b, проведенных при помощи инструментов NIRISS и NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб». Наблюдения велись в диапазоне длин волн 0,9–5,2 микрометра в 2023 году во время двух событий прохождения планеты по диску своей звезды. K2-18b обращается вокруг красного карлика, расположенного в 111 световых годах от Солнца в созвездии Льва, и открыта в 2017 году. Экзопланета попадает в обитаемую зону, обладает массой 8,63 массы Земли, радиусом 2,61 радиуса Земли и равновесной температурой 250–300 кельвинов. В 2019 году в ее атмосфере обнаружили водяной пар. Экзопланета считалась кандидатом в гикеан, скалистую суперземлю или мини-нептун. Исследователи обнаружили в атмосфере K2-18b, богатой водородом, метан и углекислый газ и не нашли аммиака, что согласуется с моделью глобального океана, скрытого под тонкой и холодной атмосферой. Кроме того, они не обнаружили водяной пар, угарный газ и синильную кислоту, хотя установленные верхние пределы их содержания тоже соответствуют предсказаниям модели. В атмосфере субнептуна также обнаружились потенциальные следы диметилсульфида, который рассматривается как биомаркер в виде продукта жизнедеятельности бактерий и фитопланктона. Это тоже говорит в пользу идеи о том, что K2-18b представляет собой гикеан, а не скалистую или богатую летучими веществами планету с обширной водородной атмосферой или скалистую планету с тонкой водородной атмосферой. Однако, что касается потенциальной обитаемости экзопланеты, то она под вопросом, так как факт обнаружения диметилсульфида, его точное содержание и происхождение (биогенное или абиогенное) должны помочь установить будущие наблюдения за K2-18b. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» нашел толстые слои облаков в атмосфере близкого субнептуна.