Бетельгейзе может менять форму из-за соседней звезды

Астрономы обнаружили, что внешняя атмосфера Бетельгейзе меняет форму в зависимости от предполагаемого положения её спутника. Это новые косвенные признаки того, что другая звезда движется сквозь разреженные газовые слои сверхгиганта.

Бетельгейзе — красный сверхгигант на плече созвездия Ориона, видимый невооружённым глазом. Её размеры настолько велики, что современные радиотелескопы способны различать не только общий диск звезды, но и изменения в её протяжённой атмосфере. Именно на этих изменениях сосредоточилась группа астрономов под руководством Линн Мэтьюс из обсерватории MIT Haystack.

Исследователи объединили наблюдения 2021–2026 годов, сделанные комплексами ALMA в Чили и VLA в США. Измерения проводили на семи частотах от 22 до 485 гигагерц. Радиоволны разной длины позволяют заглядывать в разные слои звёздного газа: на более высоких частотах наблюдается область ближе к видимой поверхности, на низких — более далёкая оболочка.

Форма этой оболочки оказалась не вполне круглой. Когда предполагаемый спутник находится сбоку от Бетельгейзе относительно земного наблюдателя, её радиоизображение становится немного вытянутым. Когда маленькая звезда должна проходить перед гигантом или за ним, контур приближается к кругу. По расчётам авторов, отклонение от симметрии невелико — обычно менее десяти процентов, но оно согласуется с фазой движения спутника.

Этот спутник получил имя Сиварха. По принятой орбитальной модели он обращается примерно в 2,3 радиуса Бетельгейзе от её центра, совершая оборот приблизительно за 2100 дней. Поверхность гиганта находится значительно ближе к центру, а разреженная атмосфера распространяется наружу на несколько его радиусов. Поэтому Сиварха может двигаться в газовой оболочке, не погружаясь в плотные внутренние слои звезды.

«Этот спутник находится настолько близко к звезде, что действительно проходит через её протяжённую атмосферу», — объяснила Линн Мэтьюс в сообщении обсерватории ALMA. Движение по такой орбите может оставлять за звездой возмущённый газ, похожий по механизму на след от движущегося в воде тела. Однако сравнение носит условный характер: речь идёт о газе в огромной атмосфере сверхгиганта, а не о плотной жидкости.

Авторы исследования, опубликованного в The Astronomical Journal, сформулировали основной вывод осторожнее, чем звучат популярные пересказы: «Результаты согласуются с периодическими возмущениями атмосферы под действием спутника». Саму Сиварху на новых радиоизображениях не различили — её собственное излучение слишком слабое. К тому же ориентация вытянутой оболочки отличается на разных частотах. Учёным ещё предстоит выяснить, действительно ли они наблюдают разные части одного газового следа.

Подтверждения существования второй звезды приходили и другими способами. В январе 2026 года специалисты, использовавшие данные телескопа Hubble и наземных обсерваторий, сообщили о признаках следа Сивархи в движении газа. В июле Европейская южная обсерватория представила наиболее убедительное на тот момент оптическое изображение кандидата в спутники, полученное прибором SPHERE. Но определить его влияние на атмосферу можно лишь сопоставляя наблюдения разных эпох.

Радиоданные раскрыли и другую особенность Бетельгейзе. Вблизи её видимой поверхности обнаружен относительно холодный слой с яркостной температурой около 2200 кельвинов, тогда как дальше от центра, примерно на 2,7 радиуса звезды, этот показатель достигает 3500 кельвинов. Яркостная температура характеризует измеренное радиоизлучение, а не означает, что вся оболочка имеет одинаковую физическую температуру.

После резкого потускнения Бетельгейзе в 2019–2020 годах её внешние слои вновь стали теплее в радиодиапазоне. Тогда необычное снижение видимого блеска связывали с выбросом вещества и пылевым облаком. Нынешняя работа не доказывает, что именно спутник вызвал то событие. На очертания звезды воздействуют также огромные конвективные потоки, и другое исследование ALMA, опубликованное в октябре, рассматривает их как причину устойчивых горячих областей в атмосфере.

Решающей проверкой станет повторяемость изменений: при дальнейшем движении Сивархи Бетельгейзе должна снова менять очертания в соответствии с орбитальной фазой. Пока астрономы видят согласованность нескольких измерений, а не окончательно установленный механизм.

Изображение: редакция ИЗНАНКИ.