Betelgeuse se stále vzpamatovává z velkého výronu hmoty

Betelgeuse, superobří červená hvězda nacházející se ve vzdálenosti 650 světelných roků, jejíž poloha se promítá do souhvězdí Orion, prodělala historické zeslabení jasnosti mezi prosincem 2019 a březnem 2020. Četná pozorování napříč elektromagnetickým spektrem byla získána buď před, v průběhu a nebo následně po této události zeslabení jasu. Tato pozorování odhalila, že podstatná část povrchového výronu hmoty SME (surface mass ejection) vyskytující se na Betelgeuse, se pohybovala pryč skrz rozsáhlou atmosféru hvězdy.

Betelgeuse, druhá nejjasnější hvězda souhvězdí Orion, je červeným superobrem vzdáleným od Země 650 světelných roků. Je známá rovněž jako Alfa Orionis nebo HD 39801. Její průměr 1 400krát převyšuje velikost našeho Slunce. Patří rovněž mezi nejsvítivější známé hvězdy vyzařující energii 100 000krát vyšší než Slunce.

Přesto, že její stáří se odhaduje na pouhých 8 miliónů roků, blíží se již ke konci svého života a brzy bude odsouzena k explozi v podobě supernovy. Když se tak stane, supernova bude velmi snadno pozorovatelná ze Země, dokonce i za denního světla.

Betelgeuse periodicky mění svoji jasnost, což jako první zaznamenal kolem roku 1830 britský astronom John Herschel. K neočekávanému poklesu jasnosti došlo v prosinci 2019 a v prvním čtvrtletí roku 2020, historického minima jasnosti bylo dosaženo ve dnech 7. až 13. února 2020.

„Betelgeuse pokračuje ve velmi neobvyklé události i právě teď, kdy nitro tak trochu kmitá,“ říká Andrea Dupree, astronomka na Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics. „Nová pozorování poskytují vodítko, jak červené hvězdy ztrácejí hmotu v průběhu svého života, když jejich nukleární fúze spotřebovává své palivo předtím, než explodují jako supernova. Množství vyvržené hmoty významně ovlivňuje jejich osud.“

Popis k obrázku: Tento ilustrační diagram zachycuje změny jasnosti hvězdy Betelgeuse (červená křivka), následující po gigantickém výronu hmoty na velké části viditelného povrchu; unikající materiál se postupně ochlazoval a vytvořil oblak prachu, který dočasně zastínil hvězdu při pohledu ze Země. Toto nebývalé hvězdné vzplanutí přerušilo monstrózní periodu oscilace v délce 400 dnů (modrá čárkovaná sinusoida), kterou astronomové naměřili za období více než 200 roků. Nitro se nyní může pohupovat podobně jako vrstvy želatinového moučníku.

Avšak překvapující chování Betelgeuse není důkazem, že hvězda je na pokraji výbuchu v dohledné době. Taková událost ztráty hmoty není nezbytným signálem bezprostředně hrozící exploze.

Ve své studii Andrea Dupree a její spolupracovníci analyzovali nová spektroskopická a obrazová data z NASA/ESA Hubble Space Telescope, STELLA robotic observatory, Fred L. Whipple Observatory’s Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES), NASA’s STEREO-A spacecraft, a American Association of Variable Star Observers (AAVSO).

„Nikdy předtím jsme nepozorovali tak mohutný výron hmoty z povrchu hvězdy,“ informuje Andrea Dupree. „Jedná se o zcela nový úkaz, který můžeme pozorovat přímo a pomocí Hubbleova teleskopu rozlišit detaily na povrchu hvězdy. Pozorujeme zde hvězdný vývoj v reálném čase.“

Povrchový výron hmoty SME u hvězdy Betelgeuse byl pravděpodobně způsoben konvektivním vzestupem plynů v oblasti o průměru větším než milión kilometrů, probublávajícím z oblasti hluboko uvnitř hvězdy.
To způsobilo pulzace a doslova vystřelení chomáče fotosféry opouštějící hvězdu na velké studené oblasti povrchu pod oblakem prachu, který byl vytvořen chladnoucí oblastí fotosféry. Hvězda se nyní potýká se zotavením z tohoto stavu.

O hmotnosti zhruba několikrát větší než hmotnost Měsíce rozbitá oblast fotosféry uniká do kosmického prostoru, chladne a přitom vytváří oblak prachu, který při pozorování ze Země výrazně blokuje světlo přicházející z hvězdy.

Pulzace hvězdy v periodě 400 dnů není nyní pozorovatelná, snad přinejmenším dočasně.

„Konvektivní buňky v nitru hvězdy pohánějí periodickou pulzaci,“ dodává Andrea Dupree. „Spektrograf TRES a spektra pořízená HST naznačují, že vnější vrstvy se mohou dostat zpět do normálu, avšak povrch je stále v pohybu jako vrstva želatiny na moučníku, jak se fotosféra postupně adaptuje na původní stav.“

Vědecká práce byla publikována v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/betelgeuse-surface-mass-ejection-11088.html a https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/hubble-sees-red-supergiant-star-betelgeuse-slowly-recovering-after-blowing-its-top

autor: František Martinek