С 2019 по 2020 год яркость красной сверхгигантской звезды Бетельгейзе в созвездии Ориона существенно снизилась, что вызвало удивление научного сообщества. Этот случай получил название «Великое затемнение Бетельгейзе» (GDE).
Сначала предполагали, что произошедшее связано с предстоящим взрывом сверхновой звезды. Более поздние исследования доказали, что его причина — образование звездной пыли из-за быстрой остывающей поверхности.
В ходе исследования с использованием интерферометра Very Large Telescope Interferometer (VLTI) Европейской южной обсерватории (ESO), ученым удалось получить высококачественные инфракрасные изображения поверхности звезды в период ГДЕ. Результаты были обнародованы.
Глубокий затмение звезды Бетельгейзе, зафиксированное VLTI.
Бетельгейзе — огромный красный сверхгигант, радиус которого больше чем в тысячу раз превышает радиус Солнца, а масса составляет 15-20 масс Солнца. Это одна из самых ярких звезд, но ее светимость изменяется из-за пульсаций, вызванных движением газовых пузырей внутри звезды. В период с 2019 по 2020 год наблюдалось снижение яркости, которое было более резким, чем обычно.
Новые снимки, сделанные с помощью инфракрасного прибора MATISSE на VLTI, показывают Бетельгейзе в декабре 2018, феврале 2020 и декабре 2020 годов. Это до, во время и после GDE.
Исследователи Жюльен Древон, Флорентин Миллур и Пьер Крузалеб из Университета Лазурного берега возглавляют группу. На верхних снимках изображена поверхность, или фотосфера, Бетельгейзе. На нижних — монооксид кремния, молекула, которая может быть началом образования пылевых частиц.
Изменения фотосферы и монооксида кремния соответствуют образованию холодного пятна на поверхности звезды и выбросу пылевого облака. Обе гипотезы появились в 2021 году и были подтверждены с помощью космического телескопа «Хаббл».
Эксперимент MATISSE
Из-за образовавшейся во время GDE пыли звезда кажется тусклее в видимом свете. Однако в MATISSE она выглядит ярче, поскольку пыль поглощает видимое излучение и переизлучает его в инфракрасном диапазоне, что делало Бетельгейзе более яркой в инфракрасном свете во время GDE.
Маттиссе — это спектроинтерферометр второго поколения обсерватории Параналь в Чили. Входит в состав VLTI, управляемого ESO. Прибор использует знания, полученные при создании инструментов первого поколения VLTI, таких как AMBER и MIDI, и даёт астрономам возможность получать интерферометрические изображения с большей точностью в более широком диапазоне длин волн.
Прибор может объединять свет от четырех телескопов VLTI. Сочетание их и одновременное наблюдение существенно повышает детальность получаемых данных.
Матисс наблюдает инфракрасное излучение, недоступное для человеческого глаза из-за его длины волны, которое можно разделить на интервалы, или полосы. Прибор фокусируется на диапазонах L, M и N, находящихся в средней инфракрасной области.
MATISSE призван решать множество важных научных задач. В частности, инструмент способствует ряду фундаментальных исследований в астрономии: изучению внутренних областей дисков молодых звёзд, где формируются планеты, и эволюции звёзд на разных стадиях жизни, например, Бетельгейзе.