Megfejtették a Betelgeuze óriáscsillag elhalványulásának rejtélyét

Vágólapra másolva!
Amikor az Orion csillagkép fényes, narancsszínben tündöklő Betelgeuze csillaga 2019 vége és 2020 eleje között szemmel láthatóan halványabb lett, az egész csillagász közösség csodálkozva állt a jelenség előtt. Egy kutatócsoport most közzétette az óriáscsillag felszínéről az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) Nagyon Nagy Távcsövével (Very Large Telescope – VLT) készített legújabb felvételeit, amelyeken látványosan követhető a jelenség lefolyása. Az új vizsgálatok feltárták, hogy a csillag korongját részben elfedte egy porfelhő. Ez a felfedezés megoldotta a Betelgeuze „nagy elhalványulásának" rejtélyét.
Vágólapra másolva!

A Betelgeuze szemmel is érzékelhető átmeneti fényességcsökkenése ösztönözte Miguel Montargèst és kutatócsoportját arra, hogy 2019 végén az ESO VLT műszereivel figyelni kezdjék a csillagot. A 2019 decemberében készült felvételt a csillagról korábban, ugyanazon év januárjában ugyanazzal a műszerrel készült képpel összehasonlítva kimutatták, hogy a csillag felszíne – különösen annak déli régiója – lényegesen sötétebbé vált. Ám a csillagászok ekkor még nem igazán tudták, hogy mitől.

A kutatók az egész elhalványulási esemény alatt folytatták a rendszeres megfigyeléseket, és 2020 januárjában, valamint márciusában két újabb felvételt rögzítettek a Betelgeuze korongjáról. 2020 áprilisára a csillag fényessége visszatért a korábbi, megszokott szintjére.

– lelkendezett Montargès, a franciaországi Párizsi Obszervatórium és a belgiumi Leuveni Katolikus Egyetem munkatársa. A Betelgeuze felszíni fényességváltozásainak időbeli lefolyása a most közzétett felvételeken már végig is követhető.

A Betelgeuze felszíne a 2019–2020-as nagy elhalványulás előtt és alatt Forrás: ESO/M. Montargès et al.

A kutatócsoport a rangos Nature szakfolyóiratban közölt friss tanulmányában kimutatta, hogy

a rejtélyes elhalványulást egy, a csillag korongja elé került porfelhő okozta.

Ez a porfelhő pedig a csillag felszíni hőmérsékletének csökkenése miatt keletkezett.

A Betelgeuze felszínének hőmérséklete állandóan változik, amint a fortyogó mélyből különböző hőmérsékletű, táguló és zsugorodó gázbuborékok áramlanak fel. A csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy valamivel az elhalványulás kezdete előtt egy nagyobb gázbuborékot vetett ki magából a csillag, amely azután eltávolodott tőle.

Ettől a felszín egy foltja kellően lehűlt ahhoz, hogy az ottani gáz szilárd porszemcsékké kondenzálódjon.

Az Orion (Vadász) csillagképben lévő Betelgeuze vörös szuperóriás csillag égi környezete. A felvételen megjelölt Betelgeuze távcső nélkül is könnyedén megtalálható. Ez a csillag jelzi az Orion jobb vállát Forrás: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)

„Közvetlenül sikerült megfigyelnünk az úgynevezett csillagpor keletkezését" – magyarázta Montargès, akinek a megfigyelései bebizonyították, hogy ez a porképződés nagyon gyorsan, és a felszínhez nagyon közel is végbe tud menni. „A most megfigyelt eseményekhez hasonló körülmények között keletkező, hűvös csillagokból a csillagfejlődés során kivetődő por a Földhöz hasonló bolygók és a rajtuk kialakuló élet építőkövei lehetnek" – teszi hozzá Emily Cannon, a kutatócsoport egyik tagja, aki szintén a Leuveni Egyetem munkatársa.

Az interneten felröppent spekulációk már nemcsak porfelhőkről szóltak, de azt kezdték találgatni, hogy a Betelgeuze halványulása a csillag megsemmisülésének, egy látványos, Földhöz közeli szupernóva-robbanásnak az előjele lehet. A galaxisunkban a 17. század óta nem figyeltek meg szupernóvát, így a modern kori csillagászoknak még nem volt módjuk behatóan megvizsgálni, mire számíthatnak egy csillagtól közvetlenül a robbanás előtt. Ám most bebizonyosodott, hogy ez a nagy elhalványulási esemény még nem a drámai vég korai jele volt.

Egy ilyen jól ismert csillag elhalványodásának szemtanújává válni az amatőr és szakcsillagászok számára is különleges élmény volt. Cannon szavaival:

A kutatócsoport az ESO VLT Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) műszerével tudott közvetlen képet alkotni a csillag felszínéről az elhalványulási esemény során. Az ESO chilei Paranal Obszervatóriumában működő eszköz „pótolhatatlan segítséget nyújtott az elhalványulás okának megállapításában" – hangsúlyozta Cannon.

– tette hozzá Montargès.

Montargès és Cannon kíváncsian várják, mit hoz a jövő, különösen az ESO már épülőben lévő Rendkívül Nagy Távcsöve (Extremely Large Telescope – ELT), a vörös szuperóriás Betelgeuze megfigyelésében. „Az ELT páratlan térbeli felbontásával rendkívül részletesen láthatjuk majd a Betelgeuze felszínét" – lelkendezik Cannon. – „A távcső szintén jelentősen ki fogja bővíteni azoknak a szuperóriás csillagoknak a körét, amelyek felszínét közvetlen leképezéssel felbonthatjuk.