Astronomii au confirmat ce produce comportamentul ciudat al stelei Betelgeuse

Este posibil să fi fost găsit companionul lui Betelgeuse. Teoria conform căreia comportamentul ciudat al stelei Betelgeuse ar putea fi cauzat de o stea companion apropiată pare să fi fost confirmată, grație observațiilor realizate cu telescopul Gemini North.

A fost nevoie de unul dintre cele mai mari instrumente astronomice din lume pentru a detecta ceva care, dacă n-ar fi fost eclipsat de supergiganta roșie, ar fi vizibil chiar și cu un simplu binoclu. Culoarea roșie intensă a lui Betelgeuse și poziționarea sa pe „umărul” constelației Orion o fac una dintre primele stele pe care le învață oricine începe să se orienteze pe cer. Schimbările sale de luminozitate (și, posibil, de culoare) au fost remarcate încă din vechime, fiind integrate în mitologiile popoarelor australiene indigene, cu mult înaintea apariției telescoapelor.

• Un startup susține că poate transforma aerul în benzină pentru autoturisme
• Test de cultură generală. De ce Luna pare mai mare atunci când se află la orizont?

Astăzi, Betelgeuse este cunoscută mai ales drept cea mai apropiată candidată la o explozie supernovă, chiar dacă majoritatea cercetărilor sugerează că acest eveniment nu va avea loc mai devreme de peste 100.000 de ani, scrie IFL Science.

Este acesta companionul lui Betelgeuse?

Interesul pentru stea a crescut exponențial în 2019-2020, când a suferit o diminuare dramatică a luminozității, urmată de o revenire neașteptată. Printre ipotezele formulate atunci s-a numărat și cea potrivit căreia o stea companion, botezată rapid „Betel-buddy”, ar fi responsabilă pentru un ciclu de variație a luminozității de circa șase ani. Se pare că acum această companioană a fost găsită.

O echipă condusă de dr. Steve Howell, de la NASA Ames Research Center, a folosit instrumentul de imagistică de înaltă rezoluție ‘Alopeke, montat pe telescopul Gemini North, pentru a reduce distorsiunile cauzate de atmosfera Pământului. Observațiile din 2024 au dezvăluit o stea aflată la doar 52 de milisecunde de arc de Betelgeuse. Faptul că această stea nu a fost vizibilă cu același instrument în 2020, dar a apărut în 2024, sugerează că se află în orbită în jurul supergigantei, fiind uneori ascunsă de strălucirea ei, și nu este un obiect îndepărtat aflat întâmplător pe aceeași linie de vedere.

Deși lucrarea care raportează descoperirea recunoaște că nivelul de încredere statistică (1,5σ) nu atinge pragul obișnuit în astronomie (unde se caută 3 sau 5σ pentru confirmare solidă), autorii afirmă că rezultatele se potrivesc bine cu predicțiile teoretice privind masa, luminozitatea și poziția relativă a companionului.

„Cine” este companionul lui Betelgeuse?

Steaua descoperită are o magnitudine de 8,5, invizibilă pentru ochiul liber, dar ușor detectabilă cu telescoape mici, atât timp cât nu e orbită de strălucirea lui Betelgeuse. „Betel-buddy” pare a fi de 1,6 ori mai masivă și de 9 ori mai luminoasă decât Soarele, o stea semnificativă, nu o pitică roșie, așa cum s-a speculat inițial.

Cu toate acestea, stelele masive evoluează mult mai repede. Betelgeuse, cu o masă de aproximativ 18 ori mai mare decât a Soarelui, și-a parcurs deja cea mai mare parte a vieții. Companionul, deși de aceeași vârstă, probabil nici nu a început încă fuziunea hidrogenului și își produce căldura doar prin contracție gravitațională.

Cele două stele sunt separate de aproximativ 4 unități astronomice, adică circa patru cincimi din distanța dintre Jupiter și Soare. Dacă această descoperire se confirmă, ea nu va fi importantă doar pentru înțelegerea lui Betelgeuse, ci și pentru înțelegerea generală a supergigantelor roșii. Până acum, existența companionilor stelari ca sursă de variație a luminozității fusese propusă și pentru alte stele aflate în faze terminale, precum Eta Carinae, dar niciuna nu fusese observată atât de aproape.

O stea care orbitează în interiorul altei stele

De fapt, Betelgeuse este atât de mare încât companionul orbitează chiar în interiorul atmosferei sale extinse.

„Capacitatea telescopului Gemini North de a obține imagini cu rezoluție unghiulară ridicată și contrast clar ne-a permis să detectăm direct companionul lui Betelgeuse”, a declarat Howell. El a adăugat că „existau lucrări care preziceau existența unei stele companion, dar credeau că nimeni nu va putea vreodată să o vadă”.

Totuși, numele Betel-buddy poate fi înșelător: steaua mai mică pare mai degrabă o victimă decât un prieten. Trecerea ei prin atmosfera exterioară a lui Betelgeuse creează frecare, ceea ce duce la o spiralare lentă către interior. E uimitor că am reușit să dezvoltăm instrumente suficient de puternice pentru a o observa chiar înainte de dispariția ei, deoarece, potrivit estimărilor, va fi absorbită complet în următorii 10.000 de ani.

În loc să-i supraviețuiască viitoarei explozii de supernovă a lui Betelgeuse, Betel-buddy va fi consumată, oferind un mic „bonus” de combustibil.

Poate tocmai din acest motiv, autorii studiului propun un alt nume pentru companion: Siwarha, care înseamnă „Brățara ei”, un omagiu adus numelui „Betelgeuse”, care în arabă înseamnă „Mâna uriașului”.

Cât de apropiate sunt cele două stele?

Dacă „Marea Diminuare” a fost provocată de un nor de praf expulzat de Betelgeuse, care ne-a blocat temporar privirea spre stea, ea a coincis și cu suprapunerea mai multor cicluri de variație a luminozității. Cel mai cunoscut ciclu are o durată de aproximativ 416 zile, dar există și un al doilea ciclu, de 2.170 de zile (aproximativ 5,95 ani), care a necesitat explicații suplimentare.

În 2023, două echipe de cercetători au propus că acest al doilea ciclu ar putea fi cauzat de un companion cu masă redusă, cunoscut oficial sub numele de α Ori B, nume pe care, însă, nimeni nu îl folosește cu adevărat.

Încercările de a detecta companionul în lumina ultravioletă, cu ajutorul telescopului spațial Hubble, au fost neconcludente, dar au ajutat la stabilirea unor limite privind dimensiunea acestuia.

„Această detecție se află la limita extremă a ceea ce poate face telescopul Gemini în privința rezoluției unghiulare ridicate și totuși a funcționat. Acest lucru deschide acum calea pentru alte cercetări de același tip”, a spus Howell.

În prezent, cele două stele sunt prea apropiate pe cer pentru a putea fi separate, chiar și cu ajutorul lui Gemini North, deoarece una se află aproape complet în spatele celeilalte. Următoarea oportunitate de a le observa la distanța maximă una față de cealaltă va fi în noiembrie 2027.

Studiul este publicat în revista Astrophysical Journal Letters și poate fi consultat pe platforma arXiv.

Vă recomandăm să citiți și:

„Gheața spațială” este mai puțin asemănătoare cu apa decât credeam

Fizicienii au aflat peste cât timp Universul va începe să se micșoreze

Căutarea materiei întunecate ar putea scoate la iveală un nou tip de stea

Oamenii de știință caută a cincea forță a naturii cu „ioni capturați”