betelgeuse
© Ma et al., ApJL, 2024Usporedba simulacije s podacima iz ALMA-e
Ima nešto neobično u umirućoj zvijezdi Betelgeuse.

Da, bila je to cijela stvar s kihanjem. To je za sada prilično riješeno. Ali prije debakla Velikog zatamnjenja 2019., znanstvenici su uočili nešto još neobičnije u vezi s divovskom zvijezdom. Radio mjerenja njegove promjenjive svjetlosti pokazala su da se okreće brzinom od 5 kilometara (3,1 milja) u sekundi.

Veliki problem s tim je što bi zvijezde Betelgeuseove starosti trebale, teoretski, imati najveću brzinu rotacije najmanje dva reda veličine nižu. Dakle, astronomi se pitaju, što dovraga radi?

Pa, prema novom istraživanju, možda je to bila velika stara lukava crtanja. Tim predvođen astrofizičarom Jing-Ze Maom s Instituta Max Planck za astrofiziku u Njemačkoj otkrio je da bi Betelgeuseova kipuća površina mogla biti toliko burna da stvara iluziju brze rotacije .

Rotacija u zvijezdama mjeri se pažljivom analizom razlika u svjetlu sa suprotnih strana zvijezde. Svjetlost sa strane zvijezde koja se kreće prema pogledu (to smo mi) dobiva malo poticaja koji je gura prema plavom kraju spektra, dok se svjetlost sa strane koja se udaljava od nas rasteže prema crvenom kraju.

Znanstvenici mogu mjeriti amplitudu ovog plavog i crvenog pomaka kako bi odredili koliko brzo zvijezda rotira. Pa, tipična tiha zvijezda, u svakom slučaju. Problem je što Betelgeuse nije tih. U fazi je crvenog superdiva svog životnog vijeka; ponestaje mu nuklearnog goriva i napuhao se do ogromne veličine, s površinom koja se vrti od konvekcije.

Vrući materijal diže mjehuriće, hladi se i pada. To se događa i na Suncu, s konvekcijskim ćelijama veličine Teksasa, ali proces je mnogo žešći na Betelgeuseu, s konvekcijskim ćelijama koje mogu biti velike koliko i Zemljina orbita oko Sunca (Betelgeuse je dovoljno velik da se proteže do Jupiterove orbite).

Ma i njegovi kolege željeli su znati može li ova konvekcija pružiti alternativno objašnjenje za ono što smo prethodno tumačili kao ultrabrzu rotaciju u promatranjima iz Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) - pa su se okrenuli 3D simulacijama.

Stvorili su modele crvenih superdivovskih zvijezda poput Betelgeusea, kojima upravlja ogromna konvekcija, koje ne rotiraju, a potom obradili rezultate kao sintetizirana promatranja iz ALMA-e.

Njihove su simulacije pokazale ogromne konvektivne stanice koje se uzdižu s jedne strane crvenog superdiva, dok se drugi klaster urušava i pada prema unutra s druge strane. ALMA nema razlučivost da ih identificira kao konvektivne ćelije; umjesto toga, podaci iz teleskopa mogu izgledati vrlo slično rotaciji.

Zapravo, istraživači su pokazali da bi, u 90 posto simulacija, opažanja napravljena pomoću ALMA-e izgledala kao rotacija brzinom od nekoliko kilometara u sekundi.


To nije čvrst dokaz da Betelgeuse ne rotira superbrzom brzinom, iako pokazuje da ne možemo donijeti zaključak na temelju podataka koje trenutno imamo. Ali napravljeno je više promatranja visoke rezolucije, koja se obrađuju i analiziraju. Ovo bi nam trebalo dati više tragova o tome što dovraga zvijezda radi.

U svakom slučaju, rezultati će biti zanimljivi . Ako se Betelgeuse okreće poput poremećenog vrtloga, to bi moglo značiti da je crveni superdiv dobio vrtnju tako što je proždirao manju zvijezdu pratilicu. Ako rotira smirenije, naučili smo postupati s više opreza pri tumačenju podataka koje prikupljamo o nestabilnim zvijezdama.

"Postoji toliko toga što još uvijek ne razumijemo o ogromnim kipućim zvijezdama poput Betelgeusea", kaže astronom Andrea Chiavassa iz francuskog Nacionalnog centra za znanstvena istraživanja.

"Kako oni stvarno rade? Kako gube masu? Koje se molekule mogu formirati u njihovim istjecanjima? Zašto je Betelgeuse odjednom postao manje sjajan? Radimo jako naporno kako bismo naše računalne simulacije učinili sve boljim i boljim, ali stvarno su nam potrebni nevjerojatni podaci od teleskopa kao što je ALMA."

Istraživanje tima objavljeno je u The Astrophysical Journal Letters .