Метеоспутник случайно проследил за таинственным затуханием Бетельгейзе

Японский метеоспутник Himawari-8 следит за Землей, однако в его объектив попадает и далекий сверхгигант Бетельгейзе. Эта случайность принесла бесценные наблюдения за звездой в период недавнего «великого затухания» — резкого, хотя и временного падения яркости, объяснить которое пока не удается. Новые данные позволили проверить две ключевые гипотезы о затухании и подтвердили обе из них. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Бетельгейзе — одна из самых ярких звезд не только в созвездии Ориона, но и на всем ночном небе. Это переменный красный сверхгигант, светимость которого колеблется в довольно широких пределах. Однако в 2019-2020 годах астрономы заметили, что звезда теряет свой блеск особенно сильно и резко. В отдельные моменты затухание превышало 50 процентов и было заметно даже невооруженным глазом. Однако в 2020-м все вернулось в норму.

Природа этого процесса оказалась непонятной, и для объяснения «великого затухания» Бетельгейзе выдвинули немало гипотез. Наибольшим авторитетом пользуются две из них. Первая идея связывает затухание с гигантскими неоднородностями в самой звезде — чем-то вроде колоссального и сравнительно холодного «солнечного пятна» на поверхности — либо с облаком пыли, плазмы, которая была выброшена Бетельгейзе и частично затмила его свет.

Уточнить эти выкладки помогли бы наблюдения в тех длинах волн, на которых можно было различить присутствие космической пыли — прежде всего в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах. Земная атмосфера поглощает такое излучение, поэтому для подобной работы подходят лишь космические инструменты. К сожалению, в нужный момент времени Бетельгейзе не попадал в поле зрения ни одного орбитального телескопа. По крайней мере, так думали до сих пор.

Ученые обнаружили, что звезда видна в архивных данных, которые в 2019-2020 годах собирал японский метеоспутник Himawari-8. Это геостационарный аппарат, ведущий наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах и ориентированный в сторону нашей планеты. Однако заодно в объектив попадают звезды, оказавшиеся возле края диска Земли. Одной из них и оказался Бетельгейзе, в результате чего Himawari-8 случайно собрал более четырех лет наблюдений за этим сверхгигантом.

Даисуки Танигучи (Daisuke Taniguchi) и его коллеги из Токийского университета проанализировали эти данные, проследив за изменениями размеров, температуры и светимости на разных длинах волн. Работа показала, что в период затухания поверхность Бетельгейзе действительно резко упала — на 140 градусов. С другой стороны, наблюдения указали на увеличение количества пыли, затмевающей звезду.

Японские астрономы заключают, что затухание Бетельгейзе могло быть связано с обоими этими процессами сразу. Незадолго до его начала звезда выбросила обширное облако плазмы. В результате пока не ясного процесса (возможно, под действием ударной волны) это облако резко и быстро остыло, превратившись в поглощающую излучение пыль. В тот же период произошло снижение температуры звезды — возможно, по итогу тех же процессов, которые создали ударную волну. Таким образом, великое затухание могло быть связано и с пылью, и с турбулентными явлениями на поверхности Бетельгейзе. Однако детали произошедшего предстоит уточнить.