Το μυστηριώδες σβήσιμο του κόκκινου υπερ -γίγαντα Betelgeuse εξηγείται από μια νέα θεωρία

Το Betelgeuse (α Orionis) είναι ένα φωτεινό κόκκινο αστέρι που βρίσκεται στον ώμο του αστερισμού του Ωρίωνα και μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι στον νυχτερινό ουρανό.

Από τον Οκτώβριο του 2019 έως τον Μάρτιο του 2020, η Betelgeuse έδειξε μια μυστηριώδη σκοτεινότητα, τραβώντας την προσοχή και τη φαντασία τόσο των αστρονόμων όσο και του κοινού. Παρά το γεγονός ότι είναι ένα μεταβλητό αστέρι που παρουσιάζει περιοδική και μερικές φορές ακανόνιστη αλλαγή στο φως, αυτό το σβήσιμο είναι το πιο σημαντικό που παρατηρήθηκε τα τελευταία 50 χρόνια. Έγινε περισσότερο από 2,5 φορές πιο αμυδρό, το οποίο μπορεί να παρατηρηθεί με γυμνό μάτι στον νυχτερινό ουρανό. Πολλά σενάρια έχουν προταθεί από αστρονόμους σε όλο τον κόσμο: μια έκρηξη προ σουπερνόβα, μπλοκάρισμα σκόνης ή αλλαγές στη φωτόσφαιρα του αστεριού.

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον καθηγητή ZHAO Gang των Εθνικών Αστρονομικών Αστεροσκοπείων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (NAOC) ρίχνει φως στη φύση του μυστηριώδους φωτισμού της Betelgeuse. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Shandong και το Πανεπιστήμιο του Μισούρι (ΗΠΑ) συμμετείχαν επίσης σε αυτή τη μελέτη.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο φύση Διαβιβάσεις Σήμερα (5 Αυγούστου 2021).

Στο τέλος του 2019 και στις αρχές του 2020, το Betelgeuse (α Orionis) έγινε περισσότερο από 2,5 φορές πιο αμυδρό, και αυτό είναι το πιο σημαντικό αμυδρό που παρατηρήθηκε τις τελευταίες δεκαετίες. Πίστωση: Alina Alekseeva και Rain Daeyoung

Το Betelgeuse είναι το λαμπρότερο αστέρι του νυχτερινού ουρανού στο εύρος του μήκους κύματος κοντά στο υπέρυθρο. Αυτό είναι το καταλληλότερο εύρος μήκους κύματος για έρευνα ερυθρών γιγάντιων πλανητών όπως το Betelgeuse.

Η ερευνητική ομάδα διερεύνησε τα υπέρυθρα φάσματα υψηλής ανάλυσης της Betelgeuse που ελήφθησαν στο Παρατηρητήριο Weihai του Πανεπιστημίου Shandong στις 31 Ιανουαρίου, 19 Μαρτίου, 4 Απριλίου και 6 Απριλίου 2020, καλύπτοντας τόσο φάσεις εξασθένησης όσο και μετά το σκοτάδι. “Εκμεταλλευόμενοι το πλεονέκτημα της φασματοσκοπίας, στοχεύσαμε να κατανοήσουμε την πιθανή αιτία του μυστηριώδους φωτισμού της Betelgeuse”, δήλωσε ο καθηγητής ZHAO Gang, αντίστοιχος συγγραφέας αυτής της μελέτης.

Για το σκοπό αυτό, η ομάδα έχει αναπτύξει μια ειδική τεχνική για τον προσδιορισμό των αποτελεσματικών θερμοκρασιών του κόκκινου γίγαντα.

Η μέθοδος μας βασίζεται στη μέτρηση των μοριακών γραμμών του οξειδίου του τιτανίου (TiO) και του κυανιούχου (CN) σε αστρικά φάσματα. Όσο πιο κρύο είναι ένα αστέρι, τόσο περισσότερα αυτά τα μόρια είναι σε θέση να σχηματιστούν και να επιβιώσουν στην ατμόσφαιρά του και τόσο ισχυρότερες είναι οι μοριακές γραμμές στο αστρικό φάσμα. “Σε μια πιο ζεστή ατμόσφαιρα, αυτά τα μόρια χωρίζονται εύκολα και δεν επιβιώνουν”, δήλωσε η δρ Σοφία Αλεξέεβα, η πρώτη συγγραφέας της μελέτης.

«Διαπιστώσαμε ότι στην ελάχιστη φωτεινότητά του, η πραγματική θερμοκρασία του Betelgeuse στις 31 Ιανουαρίου 2020, ήταν 3.476 Κ. Ωστόσο, μετά την ανάκτηση της φωτεινότητάς του, στις 6 Απριλίου 2020, η πραγματική θερμοκρασία ήταν 3.646 Κ. Η Dr. Sophia Alexeva είπε : Μια αποτελεσματική αλλαγή θερμοκρασίας 170 K είναι αρκετή για να εξηγήσει αυτό το μυστηριώδες σκοτάδι ».

Τι μπορεί να προκαλέσει πτώση της θερμοκρασίας κατά 170 Κ; Μπορεί να προκληθεί από ένα μεγάλο σκούρο αστέρι στην επιφάνεια του Betelgeuse. Η παρουσία κηλίδων σε κόκκινους γίγαντες είναι ένα γνωστό φαινόμενο. Αυτές οι κηλίδες είναι πιθανότατα αποτέλεσμα ροών μεταφοράς ή ψυχρών κυψελών, τα οποία πιστεύεται ευρέως ότι υπάρχουν σε τέτοια αστέρια.

“Τα αποτελέσματά μας παρέχουν μια εικόνα για τη φύση των κόκκινων γιγάντιων αστεριών, που συμβάλλουν σημαντικά στον εμπλουτισμό βαρέων στοιχείων στο σύμπαν”, δήλωσε ο καθηγητής ZHAO Gang.

Αναφορά: 5 Αυγούστου 2021 Συνδέσεις με τη φύσηΕ
10.1038 / s41467-021-25018-3