Astronomowie znaleźli najsilniejszy dowód na istnienie towarzysza Betelgezy
Betelgeza, czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Oriona i jedna z najbardziej rozpoznawalnych gwiazd nocnego nieba, od stu lat podejrzewana była o skrywanie sekretu – niewielkiego towarzysza krążącego tuż przy jej powierzchni. Zespół kierowany przez francuskiego astronoma Miguela Montargèsa uzyskał właśnie najwyraźniejszy dotąd obraz tego obiektu, wykonany Bardzo Dużym Teleskopem (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Wyniki, opublikowane 28 lipca w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, są najsilniejszym jak dotąd dowodem na to, że Betelgeza nie jest samotna.
Stuletnia zagadka
Pomysł, że Betelgezie towarzyszy druga gwiazda, pojawił się już blisko sto lat temu jako próba wyjaśnienia jej charakterystycznych, cyklicznych zmian jasności. Mimo wieloletnich poszukiwań nikomu nie udawało się jednak bezpośrednio zaobserwować takiego obiektu – Betelgeza jest tak jasna, że skutecznie przesłania znacznie słabsze światło ewentualnego towarzysza. Sprawę skomplikował dodatkowo epizod z lat 2019–2020, gdy gwiazda wyraźnie przygasła, wywołując spekulacje o zbliżającej się eksplozji supernowej. Ten sam zespół, również pod kierunkiem Montargèsa, wykazał wówczas za pomocą VLT, że przyczyną przygasania był obłok pyłu wyrzucony przez samą gwiazdę, a nie zwiastun rychłej śmierci.
Przełom nadszedł dzięki dwóm niezależnym pracom teoretycznym z 2024 roku, które precyzyjnie przewidziały, że w grudniu tego roku domniemany towarzysz znajdzie się w maksymalnej odległości kątowej od Betelgezy – a więc w najlepszym możliwym momencie do obserwacji. Zespół Montargèsa nie zmarnował okazji.
Jak udało się uchwycić towarzysza
Obserwacje przeprowadzono w grudniu 2024 roku za pomocą instrumentu SPHERE, zamontowanego na VLT w chilijskiej Atakamie. SPHERE został pierwotnie zaprojektowany do wykrywania egzoplanet metodą obrazowania bezpośredniego – czyli rejestrowania światła samego obiektu, a nie tylko pośrednich śladów jego istnienia. Jak się okazało, technika ta sprawdza się równie dobrze przy poszukiwaniu gwiezdnych towarzyszy masywnych gwiazd u schyłku życia.
Przetwarzanie danych zajęło zespołowi kilka miesięcy. „Szczerze mówiąc, sądziłem, że nie mamy wystarczającej czułości, by wykryć Betelgezę B zgodnie z przewidywaniami” – przyznaje Montargès. Niespodzianka okazała się jednak korzystna: nowo odkryty obiekt, prawdopodobnie Betelgeza B, ma masę dwa do trzech razy większą od masy Słońca, podczas gdy wcześniej szacowano ją na wartość zbliżoną do masy naszej gwiazdy. To właśnie większa jasność wynikająca z większej masy sprawiła, że towarzysza w ogóle udało się zarejestrować. Pewne przesłanki wskazujące na jego istnienie dostarczył wcześniej także teleskop Gemini North na Hawajach, ale dopiero obecne dane z VLT uznaje się za przekonujący dowód.
Naukowcy zachowują jednak metodologiczną ostrożność. Aby całkowicie wykluczyć wątpliwości, zespół planuje powtórzyć obserwacje za rok, gdy towarzysz znajdzie się po przeciwnej stronie Betelgezy – zgodnie z przewidywaną orbitą.
Dlaczego to ważne
Betelgeza to gwiazda u schyłku życia, która w bliskiej – w skali astronomicznej – przyszłości eksploduje jako supernowa. Wykrycie prawdopodobnego, masywnego towarzysza otwiera zupełnie nowe pytania o to, jak jego obecność może wpływać na dalszą ewolucję czerwonego nadolbrzyma i przebieg samej eksplozji. Układy podwójne z udziałem gwiazd u kresu życia bywają źródłem zjawisk trudnych do wyjaśnienia w modelach zakładających pojedynczą gwiazdę, dlatego odkrycie może pomóc zrozumieć również inne, mniej znane obiekty tego typu.
Dla Montargèsa to przede wszystkim spełnienie wieloletnich ambicji całego środowiska naukowego. „To zwieńczenie stuletnich poszukiwań” – podsumowuje badacz. „To jedne z najlepszych chwil w nauce: odkrywanie czegoś nowego i nieoczekiwanego”.
Źródła:
Główne:
- Astronomers find strongest evidence yet that Betelgeuse has a companion,
- VLT/SPHERE images the candidate companion of Betelgeuse
Kontekstowe:
- Wcześniejsze prace teoretyczne z 2024 r. przewidujące grudniową elongację towarzysza (IOPscience, ApJ)
- Montargès, M. et al. (2021), „A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming”, Nature
Opracowanie: Agnieszka Nowak
