Ученые Института астрономии Общества Макса Планка в Германии раскрыли механизм загадочной потери яркости Бетельгейзе. Оказалось, что причиной феномена являются гигантские пятна, что опровергает раннюю гипотезу о выбросах облаков пыли. Статья исследователей опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Астрономы провели 13-летние наблюдения за красным сверхгигантом в субмиллиметровом диапазоне (между инфракрасным и микроволновым диапазонами электромагнитного спектра) с помощью телескопа Джеймса Клерка Максвелла в США. Оказалось, что во время падения видимого блеска на 40 процентов с октября 2019 года по апрель 2020 года звезда также снизила свою яркость на субмиллиметровых волнах на 20 процентов. Ученые рассмотрели модели лучистого переноса и показали, что вероятной причиной стали изменения в температуре в фотосфере, то есть на поверхности звезды появились гигантские холодные пятна.
Ранее считалось, что причиной изменения яркости были выбросы пыли. Это явление характерно для гигантских звезд, находящихся на последнем этапе своего жизненного цикла. Они раздуваются, причем внешние слои становятся нестабильными и начинают пульсировать. Так как гравитационное притяжение на поверхности разрастающейся звезды ослабевает, пульсации могут легко вытолкнуть газ, который охлаждается, конденсируется и превращается в пыль. Хотя эта пыль затмевает видимый свет от звезды, в субмиллиметровом диапазоне она должна испускать излучение.
Однако затемнение на всех изученных длинах волн может свидетельствовать либо о снижении средней температуры поверхности Бетельгейзе на 200 градусов Цельсия, либо о возникновении относительно холодных областей, занимающих 50-70 процентов поверхности звезды. Однако пока неизвестно, существуют ли у гигантских звезд механизмы, похожие на те, что лежат в основе 11-летнего солнечного цикла, в течение которого количество пятен то увеличивается, обозначая максимум активности Солнца, то уменьшается.