У красного сверхгиганта Бетельгейзе может существовать звезда-компаньон

Одна из самых ярких звезд на ночном небе, красный сверхгигант Бетельгейзе в созвездии Ориона, продолжает удивлять нас. Новое исследование показало, что колебания ее яркости могут быть частично вызваны доселе неизвестной звездой-компаньоном.

Это открытие, сделанное астрофизиком Джаредом Голдбергом совместно с Меридитом Джойсом из Университета Вайоминга и Ласло Молнаром из обсерватории Конколи, проливает новый свет на тайны, окружающие эту звезду. Звезда-компаньон, получившая официальное название Alpha Ori B, но прозванная исследовательской группой Betelbuddy, вращается вокруг Бетельгейзе, ведя себя как космический «снегоочиститель»: во время своего орбитального движения она вытесняет пыль, которая обычно заслоняет свет сверхгиганта, вызывая временное увеличение яркости.

Это открытие стало результатом обширного анализа, включающего как прямые наблюдения, так и передовое компьютерное моделирование, и имеет особое значение, поскольку дает альтернативное объяснение теории о том, что Бетельгейзе находится на грани взрыва сверхновой.

Изменчивость Бетельгейзе

Бетельгейзе, красный сверхгигант, примерно в 100 000 раз более яркий и в 400 миллионов раз более массивный, чем наше Солнце, как известно, является переменной звездой. Ее яркость колеблется в соответствии с двумя различными «пульсами»: один с периодом чуть больше одного года, а другой повторяется примерно каждые шесть лет.

Эта изменчивость имеет фундаментальное значение для понимания эволюционного состояния звезды и предсказания ее конечной судьбы. Самый короткий период представляет собой то, что астрономы называют «фундаментальным режимом» звезды, — пульсацию, присущую её структуре.

Более длинный ритм, с другой стороны, долгое время оставался загадкой и классифицировался как длинный вторичный период. Понять, какой из двух ритмов на самом деле является фундаментальным режимом, крайне важно: если это длинный ритм, то это может свидетельствовать о том, что Бетельгейзе ближе к взрыву, чем считалось ранее.

Компаньон для Бетельгейзе

Команда провела методичный анализ с использованием системного подхода: исследователи рассмотрели все возможные внутренние объяснения длинного вторичного периода, учитывая такие явления, как конвективные движения внутри звезды и вариации ее мощного магнитного поля.

После исключения всех других возможностей гипотеза звезды-компаньона осталась единственным правдоподобным объяснением. Как говорит ведущий автор исследования: «Если бы Бетельбадди не существовало, это означало бы, что происходит нечто гораздо более странное, что невозможно объяснить с помощью современной физики».

Что касается точной природы этого спутника, то существует несколько гипотез. Наиболее вероятной является гипотеза о том, что это звезда с массой, в два раза превышающей массу Солнца, однако Джойс предлагает и более экзотическую возможность: это может быть нейтронная звезда, остаточное ядро звезды, которая уже взорвалась в виде сверхновой. Однако эта гипотеза требует наличия рентгеновского излучения, которое пока не обнаружено, что побуждает команду планировать новые наблюдения в этом направлении.

В поисках Betelbuddy

Следующим важным шагом станет прямое наблюдательное подтверждение присутствия этого спутника. Команда определила перспективное окно наблюдений в районе 6 декабря 2024 года и готовит конкретные предложения по наблюдениям.

Если наличие Alpha Ori B будет подтверждено, это окажет значительное влияние на наше эволюционное понимание Бетельгейзе. Ожидается, что красный сверхгигант вскоре превратится в сверхновую, но это во многом связано с тем, что наблюдаемые колебания привели к выводу, что она близка к концу своей жизни. Если же причиной переменности была Alpha Ori B, то, возможно, нам придется подождать еще немного, прежде чем она умрет.

В то же время открытие показывает, что даже небесные объекты, изучаемые «с рассвета современной астрофизики», как отмечают исследователи, могут таить в себе значительные сюрпризы: в данном случае это звезда, похожая на Солнце, скрывающаяся в ослепительном свете красного сверхгиганта.

Со статьей, принятой к публикации в журнале The Astrophysical Journal, можно ознакомиться здесь в препринт-версии.