Gwiazda, której poszukiwano od stu lat. Betelgeza ma towarzysza

Korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT), zespół kierowany przez francuskiego badacza Miguela Montargèsa uzyskał najwyraźniejszy w historii obraz tego, co prawdopodobnie jest Betelgezą B, gwiazdą krążącą wokół Betelgezy.

Wyniki tych sensacyjnych badań opublikowano w Astronomy & Astrophysics.

Betelgeza to jedna z najłatwiejszych do rozpoznania gwiazd na nocnym niebie. Znajduje się w gwiazdozbiorze Oriona i od tysięcy lat przyciąga uwagę obserwatorów. Jest ogromnym czerwonym nadolbrzymem, gwiazdą znajdującą się w późnym etapie swojego życia, która w przyszłości zakończy istnienie potężną eksplozją supernowej.

Mimo że Betelgeza była obserwowana przez astronomów od bardzo dawna, wciąż potrafi ich zaskoczyć. Jedną z największych zagadek była zmienność jej jasności. Gwiazda regularnie przygasa i ponownie staje się jaśniejsza, a już niemal sto lat temu pojawiła się hipoteza, że część tych zmian może być związana z obecnością niewidocznego towarzysza.

Przez wiele lat jednak nikt nie był w stanie jednoznacznie wykazać, że druga gwiazda faktycznie istnieje. Problemem jest ogromna różnica jasności między Betelgezą a jej potencjalnym kompanem. Blask czerwonego nadolbrzyma jest tak silny, że słabszy obiekt znajdujący się obok niemal całkowicie ginie w jego świetle.

Dwa badania  opublikowane w 2024 r. jednoznacznie przewidywały, że w grudniu tego roku towarzysz będzie najdalej od Betelgezy, a przez to łatwiejszy do zauważenia. Montargès i jego zespół zabrali się do pracy, obserwując gwiazdę za pomocą teleskopu VLT ESO w grudniu 2024 r. i poświęcając kilka miesięcy na przetwarzanie danych.

Szczerze mówiąc, myślałem, że nie mamy wystarczającej czułości, aby wykryć Betelgezę B zgodnie z przewidywaniami. Jednak ponieważ jest masywniejsza niż przewidywano, widzimy ją! - wyjaśnia Montargès.

Początkowo sądzono, że Betelgeza B ma masę zbliżoną do masy Słońca, ale nowe obserwacje ujawniają, że ma ona od dwóch do trzech razy większą masę.

Fakt, że wciąż możemy odkryć pobliskiego towarzysza, masywniejszego i jaśniejszego od Słońca, wokół tak dobrze zbadanej gwiazdy jest niezwykły. To jeden z najlepszych momentów w nauce: obserwowanie czegoś nowego, nieoczekiwanego - mówi Montargès.

Betelgeza B została bezpośrednio sfotografowana, co oznacza, że ​​światło samej gwiazdy zostało wykryte za pomocą instrumentu SPHERE  na teleskopie VLT należącym do ESO na pustyni Atakama w Chile. Chociaż istniały dowody na istnienie tej gwiazdy towarzyszącej, w tym możliwe bezpośrednie wykrycie  za pomocą Teleskopu Gemini North na Hawajach w USA, jest to najsilniejszy dowód na istnienie Betelgezy B i jak dotąd jej najwyraźniejszy obraz.

To niezwykłe, jak SPHERE i zaawansowane techniki postprocessingu, pierwotnie opracowane do wyszukiwania egzoplanet, doskonale sprawdzają się również w wykrywaniu towarzysza wokół masywnej, rozwiniętej gwiazdy, takiej jak Betelgeza - mówi współautor badania Anthony Boccaletti, również astronom z Observatoire de Paris.

Odkrycie Betelgezy B może mieć znaczenie nie tylko dla poznania historii tej konkretnej gwiazdy, ale także dla zrozumienia tego, jak umierają największe gwiazdy we Wszechświecie.

Betelgeza już wcześniej wzbudziła ogromne zainteresowanie, gdy w 2019 i 2020 r. zaczęła gwałtownie ciemnieć. Wielu obserwatorów zastanawiało się wtedy, czy jest to oznaka zbliżającej się supernowej. Astronomowie, korzystając między innymi z obserwacji wykonanych przez VLT, ustalili jednak, że za spadek jasności odpowiadała chmura pyłu wyrzucona przez samą gwiazdę, która przesłoniła jej powierzchnię.

Teraz pojawia się kolejne pytanie: czy obecność drugiej gwiazdy może zmienić przyszłość Betelgezy?

Gwiazdy w układach podwójnych mogą wzajemnie wpływać na swój rozwój. Wymiana materii, oddziaływanie grawitacyjne czy zmiany w strukturze gwiazdy mogą mieć znaczenie dla tego, jak wygląda końcowy etap życia masywnego obiektu.

Nie wiadomo jeszcze, czy Betelgeza B odegra jakąkolwiek rolę podczas przyszłej eksplozji czerwonego nadolbrzyma. Astronomowie mają jednak nowy element układanki, który może pomóc lepiej przewidzieć, co stanie się z jedną z najbardziej znanych gwiazd naszego nieba.