Бетельгейзе обычно является одной из самых ярких и узнаваемых звезд зимнего неба, отмечая левое плечо созвездия Ориона. Но в последнее время он ведет себя странно: в начале 2020 года наблюдалось беспрецедентно большое падение его яркости (рис.1), что породило предположения о том, что Бетельгейзе может вот-вот взорваться.
Чтобы узнать больше, международная группа ученых, в том числе Кеничи Номото из Института физики и математики Вселенной им. Кавли (Kavli IPMU), провела тщательное исследование Бетельгейзе. Они пришли к выводу, что звезда находится в начальной фазе горения гелия в ядре (что происходит более чем за 100 000 лет до того, как произойдет взрыв) и имеет меньшую массу и радиус — и находится ближе к Земле — чем считалось ранее. Они также показали, что меньшие изменения яркости Бетельгейзе были вызваны звездными пульсациями, и предположили, что недавнее большое событие затемнения связано с пылевым облаком.
Исследовательскую группу возглавляет доктор Меридит Джойс из Австралийского национального университета (ANU), которая была приглашенным спикером в ИПМУ Кавли в январе 2020 года, и включает в себя доктора Шинг-Чи Леунг, бывшего исследователя проекта ИПМУ Кавли и нынешнего постдокторанта. стипендиат Калифорнийского технологического института и доктор Чиаки Кобаяши, доцент Университета Хартфордшира, который был аффилированным членом IPMU Кавли.
Команда проанализировала изменение яркости Бетельгейзе (рис.2) с помощью эволюционного, гидродинамического и сейсмического моделирования. Они пришли к более четкой идее, чем раньше, что Бетельгейзе в настоящее время сжигает гелий в своем ядре. Они также показали, что звездные пульсации, вызываемые так называемым каппа-механизмом, заставляют звезду непрерывно светиться или угасать с двумя периодами по 185 (±13,5) дней и приблизительно 400 дней. Но большое падение яркости в начале 2020 года беспрецедентно и, вероятно, связано с облаком пыли перед Бетельгейзе, как видно на изображении (Рисунок 1).
Их анализ показал, что современная масса составляет от 16,5 до 19 солнечных масс, что немного ниже, чем самые последние оценки. Исследование также показало, насколько велика Бетельгейзе и как далеко она находится от Земли. Фактический размер звезды оставался загадкой: например, более ранние исследования предполагали, что она может быть больше орбиты Юпитера. Однако результаты команды показали, что Бетельгейзе простирается только на две трети от этого, с радиусом в 750 раз больше радиуса Солнца. Как только станет известен физический размер звезды, можно будет определить ее расстояние от Земли. Пока что результаты команды показывают, что он находится всего в 530 световых годах от нас, или на 25 процентов ближе, чем предполагалось ранее.
Их результаты предполагают, что Бетельгейзе совсем не близка к взрыву и что она слишком далеко от Земли, чтобы возможный взрыв мог оказать здесь заметное влияние, хотя это все еще очень важно, когда взрывается сверхновая. А поскольку Бетельгейзе является ближайшим кандидатом на такой взрыв, это дает нам редкую возможность изучить, что происходит с такими звездами, прежде чем они взорвутся.
