Вперше після її різкого згасання у 2020 році група астрономів провела спостереження за внутрішньою атмосферою Бетельгейзе за допомогою Великої атакамської антенної решітки (ALMA). Вони виявили, що її поверхня деформована та вкрита плямами. Можливо, це пов’язано із зорею-супутником.
«Велике затемнення»
Команда під керівництвом Білла Дента з Манчестерського університету виявила, що внутрішня атмосфера цієї гігантської зорі стає дедалі нерівномірнішою та асиметричнішою, що, ймовірно, може бути пов’язано з набагато меншою супутниковою зорею.
Для астрономів Бетельгейзе — один із найвідоміших об’єктів на нічному небі. Сьогодні її світло інтенсивно досліджується в усьому електромагнітному спектрі, але впродовж останніх кількох років ця зоря стрімко змінюється. «Бетельгейзе — одна з найближчих червоних надгігантів — світил, які неминуче вибухнуть як наднові, але поки що забруднюють міжзоряний простір сильними зоряними вітрами», — пояснює Дент.
Одна особливо драматична зміна сталася 2020 року, коли зоря раптово потьмяніла приблизно у 2,5 раза — ця подія відтоді отримала назву «Велике затемнення». Після цього залишилося багато запитань щодо змін, які зараз стрімко відбуваються на поверхні та у внутрішній атмосфері Бетельгейзе.
Астрономи виявили, що з віком у всіх червоних надгігантів ці шари стають дедалі неодноріднішими, утворюючи яскраві плями й ділянки, які різко контрастують із рештою поверхні зорі. Команда Дента припустила, що ці зміни можуть бути пов’язані з «Великим затемненням», але для підтвердження цієї гіпотези були потрібні чіткіші спостереження.
Дослідження зорі за допомогою комплексу ALMA
Дослідники спостерігали за Бетельгейзе за допомогою ALMA — комплексу із 66 радіотелескопів у пустелі Атакама в Чилі, який створює зображення з надзвичайно високою роздільною здатністю. Востаннє ALMA була спрямована саме на Бетельгейзе у 2015 році, ще до «Великого затемнення».
Важливо, що ALMA здатна виявляти хвилі довжиною в діапазоні 0,6–1,4 мм, що походять із шару, розташованого безпосередньо над видимою поверхнею Бетельгейзе, таким чином відстежуючи найбільш внутрішню частину її розширеної атмосфери. Щоб максимально підвищити роздільну здатність зображень, команда Дента використала найдовшу можливу базову лінію масиву, одночасно проводячи вимірювання парами антен, розташованих на максимально можливій відстані одна від одної.
Крім того, скориставшись сприятливими погодними умовами та найсучаснішими методами обробки даних, «нам вдалося отримати зображення іонізованого та молекулярного газу з роздільною здатністю до 7 міліарксекунд — це еквівалентно розрізненню об’єктів діаметром 13 м на поверхні Місяця», — говорить Дент.
Плямиста та асиметрична
Як і передбачали попередні дослідження, спостереження показали, що з 2015 року внутрішня атмосфера Бетельгейзе стала більш плямистою та асиметричною, причому температура в деяких гарячих плямах на 800 градусів вища, ніж у навколишньому просторі.
ALMA також виявила вершини та западини на поверхні зорі, що вказує на наявність величезних конвективних осередків. Світила, подібні до Сонця, вкриті цими осередками, які утворюються, коли нагрітий газ, що підіймається вгору, розширюється в атмосфері, а потім охолоджується й опускається назад під поверхню. Однак у цьому випадку нерегулярний малюнок гарячих плям свідчить про меншу кількість набагато більших конвективних осередків в атмосфері Бетельгейзе.
«Найяскравіша гаряча точка також була помічена в даних за 2015 рік, що свідчить про те, що конвективні осередки насправді є досить стійкими, — каже Дент. — Це також підтвердило, що гарячі точки переважно розташовуються вздовж певного напрямку».
Вплив супутника вирівнює плями на поверхні зорі
Цікаво, що це вирівнювання, як виявилося, пов’язане з орбітою набагато меншої супутньої зорі, що обертається на близькій відстані, про що астрономи знайшли переконливі докази в липні 2026 року. «Якщо орбіта цього супутника вирівняна з екваторіальною площиною Бетельгейзе, це може означати, що найяскравіші та найстійкіші гарячі плями розташовані поблизу полярних регіонів, де конвекція може бути активнішою та стабільнішою», — прогнозує Дент.
Завдяки наступним спостереженням астрономи сподіваються підтвердити цей орбітальний зв’язок. Отримавши більш глибоке розуміння нерівномірності та асиметрії, що виявляються в атмосфері Бетельгейзе, дослідники зможуть, зрештою, отримати найчіткіше на сьогодні уявлення про те, як червоні надгіганти скидають свої зовнішні шари наприкінці життя.
