Красная звезда сверхгиганта Бетельгейзе, несомненно, огромна. Но оно уменьшается, и астрономы не уверены, почему.
Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли наблюдали за звездой, направляя инфракрасный пространственный интерферометр на вершину горы. С 1993 года звезда Бетельгейзе (на снимке НАСА слева) уменьшилась в диаметре более чем на 15 процентов.
Бетельгейзе настолько велика, что в нашей солнечной системе она достигла бы орбиты Юпитера. Его радиус составляет около пяти астрономических единиц или в пять раз больше радиуса орбиты Земли. Его измеренная усадка означает, что радиус звезды уменьшился на расстояние, равное орбите Венеры.
«Видеть это изменение очень поразительно», - сказал Чарльз Таунс, почетный профессор физики Калифорнийского университета в Беркли. «Мы будем внимательно следить за этим в течение следующих нескольких лет, чтобы увидеть, будет ли он продолжать сокращаться или увеличится в размерах».
Таунс и его коллега Эдвард Вишнау, физик-исследователь из Калифорнийского университета в Беркли, представили свои выводы на пресс-конференции во вторник во время встречи Американского астрономического общества в Пасадене. Результаты также появились 1 июня в Астрофизический Журнал Письма.
Несмотря на уменьшенный размер Бетельгейзе, Вишноу отметил, что его видимая яркость или величина, которая регулярно контролируется членами Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд, не показала значительного затемнения за последние 15 лет.
По словам Вишнау, ISI занимается изучением Бетельгейзе более 15 лет, пытаясь узнать больше об этих гигантских массивных звездах и различить их особенности на поверхности звезды. Он предположил, что гигантские конвекционные ячейки на поверхности звезды могут повлиять на измерения. Подобно конвекционным гранулам на Солнце, клетки настолько велики, что выпирают с поверхности. Таунс и бывший аспирант наблюдали яркое пятно на поверхности Бетельгейзе в последние годы, хотя в данный момент звезда кажется сферически симметричной.
«Но мы не знаем, почему звезда сжимается», - сказал Вишнау. «Учитывая все, что мы знаем о галактиках и далекой вселенной, мы все еще многое не знаем о звездах, включая то, что происходит, когда красные гиганты приближаются к концу своей жизни».
Бетельгейзе была первой из когда-либо измеренных звезд, и даже сегодня она является одной из немногих звезд, которые появляются на космическом телескопе Хаббла в виде диска, а не точки света. В 1921 году Фрэнсис Г. Пиз и Альберт Майкельсон использовали оптическую интерферометрию, чтобы оценить, что ее диаметр был эквивалентен орбите Марса. В прошлом году новые измерения расстояния до Бетельгейзе увеличили его с 430 световых лет до 640, что увеличило диаметр звезды с 3,7 до 5,5 а.е.
«После измерения 1921 года его размер был повторно измерен многими различными системами интерферометров в диапазоне длин волн, где измеренный диаметр варьируется примерно на 30 процентов», - сказал Вивноу. «На данной длине волны, однако, звезда не изменилась в размерах намного выше неопределенности измерений».
Измерения не могут быть сопоставлены в любом случае, потому что размер звезды зависит от длины волны света, используемого для ее измерения, сказал Таунс. Это потому, что слабый газ во внешних областях звезды излучает свет, а также поглощает его, что затрудняет определение края звезды.
Инфракрасный пространственный интерферометр, который Таунс и его коллеги впервые создали в начале 1990-х годов, обходит эти мешающие линии излучения и поглощения, наблюдая в середине инфракрасного диапазона с узкой полосой пропускания, которую можно настраивать между спектральными линиями. Техника звездной интерферометрии освещена в июньском выпуске 2009 г. Физика сегодня журнал.
Таунс, которому в июле исполняется 94 года, планирует продолжить мониторинг Бетельгейзе в надежде найти схему изменения диаметра и улучшить возможности ISI, добавив спектрометр к интерферометру.
«Всякий раз, когда вы смотрите на вещи с большей точностью, вы обнаружите некоторые сюрпризы, - сказал он, - и откроете для себя очень фундаментальные и важные новые вещи».
Источники: AAS и UC Berkeley. Документ доступен здесь.
