Дикая поверхность Бетельгейзе, кажется, сбивает с толку наши телескопы

Есть что-то особенное в умирающей звезде Бетельгейзе.

Да, там был весь этот чих. На данный момент это в значительной степени решено. Но перед Великим провалом затемнения в 2019 году ученые заметили в этой гигантской звезде нечто еще более необычное. Радиоизмерения его изменяющегося света показали, что он вращается со скоростью 5 километров (3,1 мили) в секунду.

Большая проблема заключается в том, что звезды типа Бетельгейзе теоретически должны иметь максимальную скорость вращения не менее двух на порядки ниже. Итак, задаются вопросом астрономы, что, черт возьми, это дает?

Ну, согласно новому исследованию, это, возможно, был большой старый хитрый рисунок. Команда под руководством астрофизика Цзин-Зе Ма из Института астрофизики Макса Планка в Германии обнаружила, что кипящая поверхность Бетельгейзе может быть настолько бурной, что создает иллюзию быстрого вращения.

Вращение звезд измеряется тщательно анализируя различия в свете с противоположных сторон звезды. Свет со стороны звезды, движущейся к нам (это мы), получает небольшое усиление, которое сжимает его в сторону синего конца спектра, в то время как свет со стороны, движущейся от нас, растягивается к красному концу.

Ученые могут измерить амплитуду этого синего и красного смещения, чтобы определить, насколько быстро вращается звезда. Ну, во всяком случае, типичная тихая звезда. Проблема в том, что Бетельгейзе не тиха. Он находится на стадии красного сверхгиганта; у него заканчивается ядерное топливо, и он раздулся до огромных размеров, а его поверхность колеблется от конвекции.

Горячий материал поднимается вверх, охлаждается и падает вниз. Это происходит и на Солнце, с конвекционными ячейками размером с Техас, но на Бетельгейзе этот процесс гораздо более жестокий, с конвекционными ячейками, которые могут быть такими же большими, как орбита Земли вокруг Солнца (Бетельгейзе достаточно велика, чтобы простираться до орбите Юпитера).

Ма и его коллеги хотели знать, может ли эта конвекция дать альтернативное объяснение тому, что мы ранее интерпретировали как сверхбыстрое вращение в наблюдениях с Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) – поэтому они обратились к 3D-моделированию.

Они создали модели красных звезд-сверхгигантов, таких как Бетельгейзе, управляемых гигантской конвекцией, которые не вращаются, а затем обработали результаты как синтезированные наблюдения с ALMA. .

Их моделирование показало огромные конвективные ячейки, которые поднимаются по одну сторону красного сверхгиганта, в то время как другое скопление сжимается и падает внутрь с другой. У ALMA нет разрешения идентифицировать их как конвективные ячейки; вместо этого данные телескопа могут быть очень похожи на вращение.

Фактически исследователи показали, что в 90 процентах симуляций наблюдения, сделанные с помощью ALMA, будут выглядеть как вращение со скоростью несколько километров в секунду. во-вторых.

Это не является убедительным доказательством того, что Бетельгейзе не вращается со сверхбыстрой скоростью, хотя и показывает, что мы не можем сделать вывод на основе данных, которыми мы в настоящее время располагаем. Но были сделаны и другие наблюдения с высоким разрешением, которые обрабатываются и анализируются. Это должно дать нам больше подсказок о том, что, черт возьми, делает звезда.

В любом случае результаты будут интересными. Если Бетельгейзе вращается, как невменяемая юла, это может означать, что красный сверхгигант получил вращение, поглотив меньшую звезду-компаньона. Если она вращается более спокойно, мы научились с большей осторожностью интерпретировать данные, которые мы собираем о нестабильных звездах.

«Мы еще очень многого не понимаем о гигантских кипящих звездах, таких как Бетельгейзе. «, — говорит астроном Андреа Кьявасса из Национального центра научных исследований Франции.

«Как они на самом деле работают? Как они теряют массу? Какие молекулы могут образовываться в их потоках? Почему Бетельгейзе вдруг стала менее яркой? Мы очень усердно работаем над тем, чтобы наши компьютерные симуляции становились все лучше и лучше, но нам действительно нужны невероятные данные, полученные с таких телескопов, как ALMA».

Исследование команды было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters

Исследование группы опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.