Divoký povrch Betelgeuse se našim teleskopům jeví záhadně: ScienceAlert

Na umírající hvězdě Betelgeuse je něco divného.

Ano, bylo tam celé to kýchání. To je prozatím z velké části vyřešeno. Ale před velkou stmívající se katastrofou v roce 2019 vědci objevili na obří hvězdě něco ještě podivnějšího. Rádiová měření jeho měnícího se světla ukazují, že se rychle otáčel 5 kilometrů (3,1 mil) za sekundu.

Velký problém s tím je, že hvězdy typu Betelgeuse by teoreticky měly mít maximální rychlost rotace alespoň dvakrát nižší. Astronomové se tedy diví, co to dává?

No, podle nového výzkumu to mohly být prastaré a klamné čmáranice. Tým vedený astrofyzikem Jing-Ze Ma z Institutu Maxe Plancka pro astrofyziku v Německu zjistil, že varný povrch Betelgeuse může být tak bouřlivý, že vytváří iluzi rychlé rotace.

Rotace ve hvězdách se měří pečlivou analýzou rozdílů ve světle z opačných stran hvězdy. Světlo ze strany hvězdy pohybující se směrem k pohledu (to jsme my) dostává malý tlak, který jej stlačuje směrem k modrému konci spektra, zatímco světlo ze strany pohybující se od nás se táhne směrem k červenému konci.

Vědci mohou změřit amplitudu tohoto modro-červeného posunu a určit, jak rychle se hvězda otáčí. No, každopádně typická tichá hvězda. Problém je v tom, že Betelgeuse není tichá. Je ve stádiu svého života červeného superobra; Došlo mu jaderné palivo a nabobtnal do obrovské velikosti s konvektivním varem povrchu.

Bubliny stoupají z horkých materiálů, ochlazují se a poté klesají ke dnu. To se děje i na Slunci, s konvekčními buňkami o velikosti Texasu, ale proces je ještě prudší v Betelgeuse, kde konvekční buňky mohou být velké jako oběžná dráha Země kolem Slunce (podpaží Blíženců je dostatečně velké, aby Sahá až k oběžné dráze Jupiteru).

Ma a jeho kolegové chtěli vědět, zda by tato konvekce mohla poskytnout alternativní vysvětlení toho, co jsme dříve interpretovali jako ultrarychlou rotaci při pozorováních z Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA), a tak se obrátili na 3D simulace.

Vytvořili modely červených obřích hvězd, jako je Betelgeuse, ovládané obří konvekcí to není Alternativně jsou pak výsledky zpracovány jako složená pozorování ALMA.

Jejich simulace ukázaly, že masivní konvekční buňky stoupají na jedné straně rudého obra, zatímco jiná skupina se hroutí a padá dovnitř na druhé straně. ALMA nemá schopnost identifikovat tyto buňky jako konvekční buňky; Místo toho mohou data z dalekohledu vypadat velmi podobně jako rotace.

Ve skutečnosti výzkumníci ukázali, že v 90 % simulací se zdá, že pozorování provedená pomocí ALMA rotují rychlostí několika kilometrů za sekundu.

border-frame=“0″ allow=“accelerometer; autoplay; zápis do schránky; šifrovaná média; gyroskop; obraz v obraze; sdílení na webu“allowfullscreen>

To není silný důkaz, že se Betelgeuse neotáčí příliš rychle, i když to ukazuje, že na základě dat, která v současnosti máme, nemůžeme dospět k závěru. Bylo však provedeno více pozorování ve vysokém rozlišení, která se zpracovávají a analyzují. Ty by nám měly poskytnout více vodítek o tom, co hvězda dělá.

V každém případě budou výsledky zajímavé. Pokud se Betelgeuse točí jako zmatený vír, mohlo by to znamenat, že masivní červený obr získal rotaci tím, že pohltil menší doprovodnou hvězdu. Kdyby rotovala tišeji, možná bychom se naučili postupovat opatrněji při interpretaci dat, která sbíráme o nestabilních hvězdách.

„Na obřích vroucích hvězdách, jako je Betelgeuse, stále ještě hodně nerozumíme.“ říká astronom Andrea Chiavasa Francouzské národní centrum pro vědecký výzkum.

„Jak to doopravdy funguje? Jak ztrácí hmotu? Jaké částice se mohou tvořit v jejích výtocích? Proč je Betelgeuse najednou méně jasná? Usilovně pracujeme na tom, aby naše počítačové simulace byly stále lepší a lepší, ale opravdu potřebujeme úžasná data z dalekohledy jako ALMA“

Výzkum týmu byl zveřejněn v Astrophysical Journal Letters.