Praful și o vrajă de frig pe Betelgeuse ar putea explica de ce steaua gigantică s-a estompat

Astronomii din întreaga lume au fost surprinși la sfârșitul anului 2019 când Betelgeuse, una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer, s-a întunecat timp de câteva luni. Au apărut zvonuri că steaua era pe cale să devină supernovă. Nu a făcut-o. Dar dezbatere despre ce a fost a explodat. Acum, imaginile recent lansate, luate înainte și în timpul „Marea Întuneric”, sugerează ce s-a întâmplat: suprafața stelei s-a răcit și a declanșat un nor de praf care i-a blocat temporar lumina.

„Aceasta este cea mai bună interpretare pe care o putem obține cu datele pe care le avem… fără a ne zbura nava spațială către Betelgeuse și a vedea ce se întâmplă acolo”, spune astrofizicianul Emily Cannon de la KU Leuven din Belgia.

Cannon și colegii săi au folosit instrumentul SPHERE de la Very Large Telescope al Observatorului European de Sud din Chile pentru a face instantanee ale Betelgeuse timp de mai bine de un an. Din întâmplare, echipa a capturat o imagine a stelei în ianuarie 2019, cu luni înainte de începerea diminuării, și a putut compara acea imagine cu altele făcute în decembrie 2019 și ianuarie și martie 2020.

Diminuarea nu a fost răspândită uniform pe suprafața Betelgeuse, a raportat echipa pe 16 iunie în Natură. O pată întunecată a fost concentrată peste emisfera sudică a stelei. Cercetătorii au efectuat apoi simulări pe computer ale stelei, care au inclus încorporarea modului în care bulele de gaz dinamice se agita în mod constant sub suprafața ei, pentru a afla cea mai probabilă explicație pentru modul în care s-a desfășurat estomparea.

Observațiile anterioare ale stelei au împărțit astronomii în două tabere (SN: 29/11/20). Un grup a crezut că un nor de praf a blocat lumina lui Betelgeuse (SN: 3/12/20). Un altul a crezut că nu există suficiente dovezi de praf, iar diminuarea s-a datorat răcirii temporare la suprafața Betelgeuse.

imaginea cerului cu conturul constelației Orion
Betelgeuse, una dintre cele mai strălucitoare stele de pe cer, marchează umărul (încercuit cu roșu) constelației Orion.Nick Risinger/skysurvey.org, ESO

Astrofizicianul Miguel Montargès spune că acum, după ce a văzut datele echipei sale, se află în ambele tabere. „Cea mai firească concluzie este că ambele evenimente au avut loc”, spune Montargès, de la Observatorul din Paris.

Ipoteza echipei este că, la sfârșitul anului 2019, s-a format o zonă rece temporară în emisfera sudică a Betelgeuse din cauza agitației normale a plasmei de suprafață și că răcirea a făcut ca lumina stelei să se estompeze. Placul rece a permis apoi gazului care fusese eliberat de pe suprafața stelei să se răcească suficient pentru a forma particule de praf, care au blocat și mai mult lumina stelei.

„Începeți să obțineți un efect de fugă”, ceea ce face mai ușor să se formeze mai mult praf, spune astrofizicianul Emily Levesque de la Universitatea Washington din Seattle, care nu a fost implicată în cercetare, dar a scris un comentariu în același număr al Natură. Pe măsură ce praful se întindea, lumina stelelor strălucea din nou.

Unii astronomi sunt încă neconvinși că praful face parte din răspuns. Imaginile plus simulările nu dovedesc că praful a fost acolo, spune astrofizicianul Thavisha Dharmawardena de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Heidelberg, Germania. „Această discuție va continua până când vom obține dovezi directe pentru praf”, spune Dharmawardena, care a căutat – și nu a găsit – semne de praf în timpul Marii Întuneric.

Montargès crede că praful era greu de văzut folosind alte tehnici. „Când oamenii spun că nu văd praf nou, cred că greșesc”, spune el. „Este faptul că datele lor nu le permit să-l vadă.”

Ambii cercetători sunt de acord că Atacama Large Millimeter Array din Chile ar putea rupe impasul. Telescopul respectiv a fost scos din funcțiune vara trecută din cauza pandemiei de COVID-19, când observațiile sale ar fi fost cele mai utile. Mai multe observații sunt programate pentru această vară, iar dacă praf mai este acolo, ALMA ar trebui să-l vadă.

Totuși, „dacă nu-l putem identifica, nu este pentru că nu este acolo”, spune Montargès. „Pentru că suntem prea târziu.”

Observațiile de la Betelgeuse îi pot ajuta pe astronomi să recunoască evenimente similare de atenuare în alte stele, spune Levesque. Betelgeuse este cea mai apropiată stea supergigantă roșie de pe Pământ, o fază târzie a ciclului de viață stelar care vine înainte de explozia unei supernove. Deși praful nu prezice o explozie, poate face parte din modul în care aceste stele își pierd masa înainte de a muri.

Așadar, când va ieși Betelgeuse cu bubuituri? „Nu azi”, spune Montargès. „În fiecare zi, suntem mai aproape de explozie, asta este sigur. Cred că nu va fi mâine, nici măcar în timpul vieții noastre, pentru Betelgeuse.”