Бетельгейзе в Орионе выдала «след» в атмосфере — и это меняет всё в её истории

Газовый след в атмосфере Бетельгейзе повторяется раз в 6 лет — астроном Дюпри

Бетельгейзе давно привлекает внимание астрономов своей нестабильностью и странным поведением. Эта красная сверхгигантская звезда на "плече" созвездия Ориона заметна невооружённым глазом и кажется слишком живой для объекта таких масштабов. Яркость Бетельгейзе меняется, её поверхность выглядит неоднородной, а атмосфера то расширяется, то сжимается. Об этом сообщают астрономы Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института.

Звезда, которая ведёт себя необычно

Бетельгейзе — одна из крупнейших известных звёзд в нашей галактике. Если поместить её в центр Солнечной системы, она поглотила бы орбиты внутренних планет. Благодаря относительной близости — около 650 световых лет — учёные могут наблюдать не только свет звезды, но и процессы в её атмосфере, подобно тому как изучаются другие удалённые структуры Солнечной системы, включая пояс Койпера.

На протяжении десятилетий астрономы фиксировали странные колебания яркости и движения газа. Поверхность звезды напоминала кипящую массу, а выбросы вещества уходили далеко в окружающее пространство. Эти изменения не укладывались в одну простую модель.

Долгие споры и недостающее объяснение

Учёные предлагали разные гипотезы: гигантские конвекционные ячейки, облака пыли, магнитную активность. Каждая версия объясняла лишь часть наблюдений. Особенно загадочным оставался долгий цикл изменений продолжительностью около 2100 дней, который не совпадал с обычными пульсациями звезды.

Ситуация изменилась после многолетних наблюдений с помощью космического телескопа NASA "Хаббл" и наземных обсерваторий. Они позволили отследить повторяющийся рисунок в движении газа вокруг Бетельгейзе.

След в атмосфере и скрытый компаньон

Астрономы заметили, что примерно раз в шесть лет во внешних слоях атмосферы возникает плотный поток газа, словно кто-то "раздвигает" вещество, проходя сквозь него. Газ ускорялся в определённых направлениях, а спектр света звезды менялся предсказуемым образом.

"Это похоже на лодку, идущую по воде. Звезда-компаньон создаёт волновой след в атмосфере Бетельгейзе, который мы можем увидеть в данных", — говорит астроном Центра астрофизики CfA Андреа Дюпри.

Этот эффект совпал по времени с расчётной орбитой небольшой звезды-компаньона, вращающейся внутри разреженной, но обширной атмосферы Бетельгейзе. Подобные тонкие эффекты движения вещества в экстремальных условиях также изучаются в экспериментах, связанных с микрогравитацией.

Почему это открытие важно

Долгое время существование компаньона оставалось лишь гипотезой. Модели и косвенные признаки указывали на его возможное присутствие, но прямых доказательств не хватало. Теперь наблюдаемый газовый след стал тем самым недостающим элементом.

"Впервые мы видим прямые признаки следа газа, подтверждающие, что у Бетельгейзе действительно есть скрытый компаньон", — отмечает Андреа Дюпри.

Это открытие помогает понять, почему звезда ведёт себя так нестабильно и как именно внешние факторы могут влиять на эволюцию массивных светил.

Бетельгейзе как лаборатория для астрофизики

Большинство звёзд даже в мощные телескопы выглядят как точки. Бетельгейзе — редкое исключение. Её размеры и близость позволяют изучать процессы, которые обычно остаются скрытыми.

Учёные используют эту звезду как естественную лабораторию, чтобы понять, как массивные звёзды теряют вещество, меняются со временем и приближаются к финальной стадии — взрыву сверхновой. Особый интерес к Бетельгейзе возник в 2020 году, когда она резко потускнела, выбросив облако материала.

Два ритма одной звезды

Сегодня известно, что у Бетельгейзе есть два ключевых цикла. Короткий — около 400 дней — связан с внутренними пульсациями. Длинный, примерно 2100 дней, теперь объясняется движением звезды-компаньона сквозь атмосферу.

Именно сочетание этих ритмов создаёт сложную и на первый взгляд хаотичную картину поведения звезды, которую астрономы наблюдали десятилетиями.

Что будет дальше

Сейчас компаньон скрыт от наблюдений с Земли, но астрономы знают, когда он должен снова появиться. Новые наблюдения запланированы на 2027 год, и они помогут уточнить параметры орбиты и влияние спутника на эволюцию Бетельгейзе.

Открытие даёт учёным новый инструмент: по газовым следам можно искать скрытых компаньонов и у других гигантских и сверхгигантских звёзд, которые тоже демонстрируют странные изменения.

Сравнение: одиночная звезда и система с компаньоном

Одиночные красные сверхгиганты меняются в основном из-за внутренних процессов. Звезда с компаньоном дополнительно испытывает внешнее воздействие. В первом случае изменения более симметричны, во втором — появляются направленные потоки газа и сложные циклы яркости.