Астрономите дълго търсеха улики за скрита звезда-спътник, разположена извън видимост близо до червената свръхгигантска звезда Бетелгейзе. Сега те разкриха ново доказателство: следа, подобна на вълната зад лодка, която прорязва горната атмосфера на Бетелгейзе и вероятно е създадена от невидимия спътник.

Червеникавият оттенък на Бетелгейзе може да се забележи как блести в съзвездието Орион, разположено на около 650 светлинни години от Земята.

Ярката звезда е толкова голяма, че повече от 400 милиона слънца биха могли да се поберат в нея. Относителната ѝ близост и яркост я превърнаха в любимка сред астрономите, които наблюдават и изучават еволюцията на гигантската звезда.

Тайната на шестгодишния цикъл

Въпреки че е толкова добре позната, Бетелгейзе има своите тайни – една от най-големите е защо изглежда променя яркостта си в шестгодишен цикъл и дали невидимият звезден спътник, с прякор „Betelbuddy“, е отговорен за тази променливост.

Указания за възможната звезда-спътник бяха споделени в изследване, публикувано миналата година, в което учените предложиха формално да наименуват обекта Сиварха, или „нейната гривна“ – арабско име, подходящо за спътника на Бетелгейзе, което означава „Ръката на гиганта“.

Сиварха вероятно е твърде малка и слаба, за да бъде видяна, предвид близостта ѝ до Бетелгейзе, която се е разширила, докато е изгаряла целия водород в ядрото си, приближавайки се до края на живота си.

Откриване на следата

Наблюденията, направени през последните осем години, разкриха ефектите на Сиварха върху Бетелгейзе: никога досега невиждана плътна следа от газ, забелязана да се движи през външната атмосфера на по-голямата звезда, където Сиварха се върти в близка орбита.

Следата на Сиварха се появи точно след като звездата премина пред Бетелгейзе от перспективата на Земята. Астрономите смятат, че Сиварха завършва една орбита около Бетелгейзе на всеки шест години – оттук и промяната в яркостта на по-голямата звезда на всеки шест години. Наблюденията са включени в ново изследване, което е прието за публикуване в списание Astrophysical Journal.

„Това е малко като лодка, движеща се през вода. Звездата-спътник създава ефект на вълни в атмосферата на Бетелгейзе, който всъщност можем да видим в данните“, каза водещият автор на изследването Андреа Дюпре, астроном в Харвард-Смитсониановия център за астрофизика.

„За първи път виждаме директни признаци на тази следа от газ, потвърждаващи, че Бетелгейзе наистина има скрит спътник, който оформя нейния външен вид и поведение.“

Размери и характеристики

Бетелгейзе е около 15 пъти по-масивна от нашето Слънце и 1400 пъти по-голяма в диаметър, каза Дюпре. Междувременно Сиварха е малка и може да е по-малка от нашето Слънце.

„Ако поставите Бетелгейзе в центъра на нашата Слънчева система, повърхността би достигнала до Юпитер, а горещата атмосфера над нея би се простирала поне 6 пъти по-далеч“, обясни Дюпре. „Така че спътникът наистина се пробива през плътна атмосфера на свръхгигантската звезда.“

Екипът на Дюпре проследява промените в светлината на Бетелгейзе от години, използвайки космическия телескоп Хъбъл, както и наземни обсерватории като обсерваторията Фред Лорънс Уипъл и обсерваторията Роке де лос Мучачос.

Значение за науката

„Това, което научаваме от тези най-нови резултати, е че Сиварха изглежда ‘разбърква’ разширената атмосфера на Бетелгейзе, докато се върти в орбита, оставяйки следа, която влияе на това, което виждаме от самата Бетелгейзе“, каза съавторът на изследването Морган Маклауд, постдокторант по теоретична астрофизика в Харвард-Смитсониановия център за астрофизика.

Проследяването на поведението и вариациите на Бетелгейзе може да помогне на астрономите да разберат по-добре други, слаби и далечни гигантски звезди, които са трудни за изучаване, каза Маклауд.

Минали загадки

В последните години Бетелгейзе хвърли на астрономите няколко озадачаващи изненади, които изискаха сериозна детективска работа за разрешаване.

От края на 2019 до началото на 2020 година Бетелгейзе потъмня толкова рязко, че експертите смятаха, че звездата е на ръба на експлозия в свръхнова. От това събитие, наречено „Великото потъмняване“, екипи от астрономи установиха, че звездата е изхвърлила голям облак от прах, който временно е блокирал част от светлината ѝ от перспективата на Земята.

Освен това звездата показва две редовни вариации в яркостта: шестгодишния период, както и цикъл, който трае малко повече от година.

Данните, събрани през годините, показаха, че яркостта на Бетелгейзе варира приблизително на всеки 416 дни, като става по-слаба и след това по-ярка. Установено е, че това пулсиране, което се случва в ядрото на Бетелгейзе, е типично за червените свръхгигантски звезди.

По-дългият 2100-дневен период се смяташе, че се дължи на прахови облаци, големи конвекционни клетки на звездата, магнитна активност или неуловима звезда-спътник, винаги извън оптичния обхват на телескопите.

Бъдещето на Сиварха

С Сиварха в толкова близка близост до Бетелгейзе, каква е съдбата на по-малката звезда?

Маклауд смята, че Сиварха се привлича все по-близо до масивния си спътник поради гравитационни сили, което може да доведе до сливане в рамките на 9000 години.

„Мислим, че звездите може да се слеят дори преди Бетелгейзе да стане свръхнова“, каза Маклауд. „Това би разпръснало някакъв газ, би разкъртило Бетелгейзе и потенциално би повлияло на свойствата на евентуалната свръхнова.“

Въз основа на изчисленията на астрономите, Сиварха сега е на далечната страна на Бетелгейзе спрямо земните телескопи, но се очаква да се появи в полезрението през 2027 година.

Множество екипи се надяват да намерят начин да засекат Сиварха оптически.

„Виждането на спътника ще бъде окончателното доказателство за предполагаемото му съществуване“, каза астрономът Едуард Гинан от Университета Вилянова в Пенсилвания. „Не мога да чакам.“