Sciencemag.cz
Doporučujeme
Když na konci roku 2019 a na začátku roku 2020 viditelně zeslábla jasná oranžová hvězda Betelgeuse ze známého souhvězdí Orion, byli vědci v rozpacích. Astronomové nyní zveřejnili nové snímky této hvězdy pořízené dalekohledem ESO/VLT na Observatoři Paranal, které dokumentují, jak se její jasnost měnila. Provedený výzkum odhalil, že hvězda byla částečně zakryta oblakem prachu. Podařilo se tak vyřešit záhadu ‚Velkého pohasnutí Betelgeuse‘.
Pokles jasnosti Betelgeuse na konci roku 2019 byl dobře patrný i volným okem, proto Miguel Montargès a jeho kolegové zamířili na tuto hvězdu dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope). Snímek pořízený v prosinci 2019, při srovnání s předchozím záběrem z ledna téhož roku, jasně ukázal, že povrch hvězdy je především na jižní polokouli výrazně temnější. Astronomové si však nebyli jistí proč.
Členové týmu ve svém pozorování pokračovali, v lednu a březnu 2020 pořídili další dvojici dosud nepublikovaných záběrů. Během dubna 2020 se hvězda vrátila ke své normální jasnosti.
„Změnu vzhledu hvězdy jsme sledovali doslova v reálném čase, během několika týdnů,“ říká Miguel Montargès (Observatoire de Paris, Francie; KU Leuven, Belgie). Zveřejněné snímky jsou jedinými detailními záběry, které dokumentují změny jasnosti na disku Betelgeuse v čase.
V nové studii publikované v časopise Nature vědci popisují, že záhadné slábnutí Betelgeuse způsobilo zastínění hvězdy závojem prachu, který se vytvořil následkem poklesu teploty v její atmosféře.
Povrchové vrstvy Betelgeuse procházejí neustálými změnami, obrovské bubliny horkého plynu se pohybují z nitra hvězdy, vzdouvají se a zase ustupují. Členové týmu dospěli k závěru, že krátce před výrazným slábnutím hvězda vyvrhla velký oblak plynu pohybující se směrem pryč. Když následně část povrchu ochladla, teplota poklesna natolik, že některé dosud plynné složky zkondenzovaly do podoby pevných prachových částic.
„Prožili jsme období formování hvězdného prachu,“ upozorňuje Miguel Montargès, jehož studie poskytla důkazy, že ke vzniku prachových částic může docházet velmi rychle a v blízkosti samotného povrchu hvězdy. „Prach produkovaný chladnými hvězdami v pokročilém stádiu vývoje, jak jsme pozorovali v tomto případě, se může stát základním stavebním kamenem terestrických planet a také života,“ dodává spoluautorka studie Emily Cannon (KU Leuven).
V době slábnutí Betelgeuse se objevily dokonce spekulace, že by se nemuselo jednat pouze o následek uvolnění prachu, ale o signál blížícího se zániku hvězdy v podobě působivé exploze supernovy. Supernova v naší Galaxii byla naposledy pozorována na začátku 17. století, takže současní astronomové si zdaleka nejsou jistí tím, co očekávat od hvězdy směřující k takovému výbuchu. Tato nová práce však potvrdila, že ‚Velké pohasnutí Betelgeuse‘ nebylo časnou známkou blížícího se dramatického konce jejího života.
„Zažít slábnutí takto nápadné hvězdy bylo vzrušující nejen pro profesionální, ale i amatérské astronomy“, shrnuje Emily Cannon. „Když se podíváte na hvězdnou oblohu, myslíte si, že ty drobné mihotavé tečky jsou věčné a neměnné. Pokles jasnosti Betelgeuse tuto iluzi narušuje.“
K přímému zobrazení povrchu Betelgeuse astronomové použili přístroj SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT, a hvězdu během poklesu jasnosti monitorovali také pomocí zařízení GRAVITY pro interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer). „Dalekohledy ESO na Observatoři Paranal v chilské poušti Atacama byly důležitým diagnostickým nástrojem, který pomohl odhalit skutečnou příčinu slábnutí Betelgeuse,” říká Emily Cannon. „Hvězdu jsme nepozorovali jako bodový zdroj, ale byli jsme schopni zaznamenat detaily na jejím povrchu a monitorovat jejich změny během úkazu,“ dodává Miguel Montargès.
Autoři práce s napětím očekávají, jaké informace o evoluci rudého veleobra Betelgeuse přinese budoucnost astronomické techniky, především zprovoznění dalekohledu ESO/ELT (Extremely Large Telescope). „Zatím nedosažitelné úhlové rozlišení, jaké nabídne budovaný dalekohledu ELT, nám umožní zobrazit povrch Betelgeuse v mimořádných detailech,“ upozorňuje Emily Cannon. „Zároveň se rozšíří vzorek superobřích hvězd, u kterých bude možné povrchové struktury zobrazit, což nám pomůže odhalovat další tajemství skrytá ve hvězdném větru těchto hmotných hvězd.“
Výzkum byl prezentován v článku “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8) publikovaném ve vědeckém časopise Nature.
