eso2109hu — Tudományos közlemények

Megfejtették a Betelgeuze átmeneti elhalványulásának rejtélyét

2021. június 16.

Amikor az Orion csillagkép fényes, narancsszínben tündöklő Betelgeuze csillaga 2019 vége és 2020 eleje között szemmel láthatóan halványabb lett, az egész csillagász közösség csodálkozva állt a jelenség előtt. Egy kutatócsoport most közzétette az óriáscsillag felszínéről az Európai Déli Obszervatórium (European Southern Observatory – ESO) Nagyon Nagy Távcsövével (Very Large Telescope – VLT) készített legújabb felvételeit, amelyeken látványosan követhető a jelenség lefolyása. Az új vizsgálatok feltárták, hogy a csillag korongját részben elfedte egy porfelhő. Ez a felfedezés megoldotta a Betelgeuze „nagy elhalványulásának” rejtélyét.

A Betelgeuze szemmel is érzékelhető átmeneti fényességcsökkenése ösztönözte Miguel Montargèst és kutatócsoportját arra, hogy 2019 végén az ESO VLT műszereivel figyelni kezdjék a csillagot. A 2019 decemberében készült felvételt a csillagról korábban, ugyanazon év januárjában ugyanazzal a műszerrel készült képpel összehasonlítva kimutatták, hogy a csillag felszíne – különösen annak déli régiója – lényegesen sötétebbé vált. Ám a csillagászok ekkor még nem igazán tudták, hogy mitől.

A kutatók az egész elhalványulási esemény alatt folytatták a rendszeres megfigyeléseket, és 2020 januárjában valamint márciusában két újabb felvételt rögzítettek a Betelgeuze korongjáról. 2020 áprilisára a csillag fényessége visszatért a korábbi, megszokott szintjére.

Végre valós időben láthattuk egy csillag felszínén hetek alatt bekövetkező változásokat” – lelkendezett Montargès, a franciaországi Párizsi Obszervatórium és a belgiumi Leuveni Katolikus Egyetem munkatársa. A Betelgeuze felszíni fényességváltozásainak időbeli lefolyása a most közzétett felvételeken már végig is követhető.

A kutatócsoport a rangos Nature szakfolyóiratban közölt friss tanulmányában kimutatta, hogy a rejtélyes elhalványulást egy, a csillag korongja elé került porfelhő okozta. Ez a porfelhő pedig a csillag felszíni hőmérsékletének csökkenése miatt keletkezett.

A Betelgeuze felszínének hőmérséklete állandóan változik, amint a fortyogó mélyből különböző hőmérsékletű, táguló és zsugorodó gázbuborékok áramlanak fel. A csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy valamivel az elhalványulás kezdete előtt egy nagyobb gázbuborékot vetett ki magából a csillag, amely azután eltávolodott tőle. Ettől a felszín egy foltja kellően lehűlt ahhoz, hogy az ottani gáz szilárd porszemcsékké kondenzálódjon.

Közvetlenül sikerült megfigyelnünk az úgynevezett csillagpor keletkezését” – magyarázta Montargès, akinek a megfigyelései bebizonyították, hogy ez a porképződés nagyon gyorsan, és a felszínhez nagyon közel is végbe tud menni. „A most megfigyelt eseményekhez hasonló körülmények között keletkező, hűvös csillagokból a csillagfejlődés során kivetődő por a Földhöz hasonló bolygók és a rajtuk kialakuló élet építőkövei lehetnek” – teszi hozzá Emily Cannon, a kutatócsoport egyik tagja, aki szintén a Leuveni Egyetem munkatársa.

Az interneten felröppent spekulációk már nem csak porfelhőkről szóltak, de azt kezdték találgatni, hogy a Betelgeuze halványulása a csillag megsemmisülésének, egy látványos, Földhöz közeli szupernóva-robbanásnak az előjele lehet. A galaxisunkban a 17. század óta nem figyeltek meg szupernóvát, így a modern kori csillagászoknak még nem volt módjuk behatóan megvizsgálni, mire számíthatnak egy csillagtól közvetlenül a robbanás előtt. Ám most bebizonyosodott, hogy ez a nagy elhalványulási esemény még nem a drámai vég korai jele volt.

Egy ilyen jól ismert csillag elhalványodásának szemtanújává válni az amatőr és szakcsillagászok számára is különleges élmény volt. Cannon szavaival: „Ha felnézünk az égre, az ott pislákoló halovány pontok örökkévalónak tűnnek. A Betelgeuzse elhalványodása ezt az illúziót törte meg.

A kutatócsoport az ESO VLT Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) műszerével tudott közvetlen képet alkotni a csillag felszínéről az elhalványulási esemény során. Az ESO chilei Paranal Obszervatóriumában működő eszköz „pótolhatatlan segítséget nyújtott az elhalványulás okának megállapításában” – hangsúlyozta Cannon. „Nem csak egyetlen fényes pontként láttuk a csillagot, de fel tudtuk bontani a felszíni részleteket, és megfigyelhettük annak időbeli változásait is” – tette hozzá Montargès.

Montargès és Cannon kíváncsian várják, mit hoz a jövő, különösen az ESO már épülőben lévő Rendkívül Nagy Távcsöve (Extremely Large Telescope – ELT), a vörös szuperóriás Betelgeuze megfigyelésében. „Az ELT páratlan térbeli felbontásával rendkívül részletesen láthatjuk majd a Betelgeuze felszínét” – lelkendezik Cannon. – „A távcső szintén jelentősen ki fogja bővíteni azoknak a szuperóriás csillagoknak a körét, amelyek felszínét közvetlen leképezéssel felbonthatjuk. Ezáltal további fontos, ma még ismeretlen részleteket ismerhetünk majd meg e hatalmas égitestek csillagszeléről.

További információ

Az itt bemutatott tudományos eredményeket a szerzők a Nature folyóiratban megjelent „A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8) című tanulmányukban részletezik.

A kutatócsoport tagjai: M. Montargès (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, Franciaország [LESIA] és Instituut voor Sterrenkunde, KU Leuven, Belgium [KU Leuven]), E. Cannon (KU Leuven), E. Lagadec (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nizza, Franciaország [OCA]), A. de Koter (Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Universiteit van Amsterdam, Hollandia, és KU Leuven), P. Kervella (LESIA), J. Sanchez-Bermudez (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Németország [MPIA] és Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexikóváros, Mexikó), C. Paladini (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO-Chile]), F. Cantalloube (MPIA), L. Decin (KU Leuven és School of Chemistry, University of Leeds, UK), P. Scicluna (ESO-Chile), K. Kravchenko (Max-Planck-Institut für  Extraterrestrische Physik, Németország), A. K. Dupree (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA, USA), S. Ridgway (NSF’s NOIRLab, Tucson, AZ, USA), M. Wittkowski (European Southern Observatory, Garching bei München, Németország [ESO-Garching]), N. Anugu (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ, USA, és School of Physics and Astronomy, University of Exeter, UK [Exeter]), R. Norris (Physics Department, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, USA), G. Rau (NASA Goddard Space Flight Center, Exoplanets & Stellar Astrophysics Laboratory, Greenbelt, MD, USA [NASA Goddard], és Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC USA), G. Perrin (LESIA), A. Chiavassa (OCA), S. Kraus (Exeter), J. D. Monnier (Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA [Michigan]), F. Millour (OCA), J.-B. Le Bouquin (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Franciaország, és Michigan), X. Haubois (ESO-Chile), B. Lopez (OCA), P. Stee (OCA), és W. Danchi (NASA Goddard).

Az ESO a legfontosabb kormányközi csillagászati szervezet Európában, és messze a legeredményesebb földfelszíni csillagászati obszervatórium az egész világon. Tizenhat tagország támogatja: Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO ambiciózus programjának fő célkitűzése hatékony földi megfigyelő műszerek tervezése, kivitelezése és működtetése annak érdekében, hogy a csillagászok élvonalbeli fontos tudományos felfedezéseket tehessenek. Az ESO vezető szerepet játszik csillagászati együttműködések elősegítésében és szervezésében. Az ESO három világszínvonalú megfigyelő helyet tart fenn Chilében. Ezek: La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon üzemel a Nagyon Nagy Távcső (VLT), a világ legkorszerűbb, látható hullámhossztartományban üzemelő csillagászati obszervatóriuma, és két égboltfelmérő távcső, az infravörös hullámhossztartományban működő VISTA és az optikai tartományban érzékeny VLT Égboltfelmérő Távcső. Szintén a Paranalon fogja elhelyezni és üzemeltetni az ESO a Déli Cserenkov Távcsőrendszert (CTAS), a világ legnagyobb és legérzékenyebb gammasugárzás-obszervatóriumát. Az ESO vezető résztvevő az ALMA-együttműködésben, ami jelenleg a legnagyobb létező csillagászati projekt. Mindezeken túl épül már a Paranalhoz közeli Cerro Armazones tetején az ESO 39 méteres Rendkívül Nagy Távcsöve (ELT) is. Ez lesz a világ „égre néző legnagyobb szeme”.

Linkek

•          Az eredményeket ismertető szakcikk

•          Blogbejegyzés a cikk hátteréről a Nature Communications weboldalán

•          Fotók a VLT-ről és a VLTI-ről

•          Újságíróknak: iratkozzon fel az anyanyelvén készülő, megjelenés előtt álló közleményeinkről szóló értesítésre!     

•          Kutatóknak: van egy érdekes eredménye? Csináljunk belőle ESO-bejelentést!

Kapcsolat

Miguel Montargès
LESIA, Observatoire de Paris, PSL University
Paris, France
Telefon: +33 (0)1 45 07 76 95
E-mail: miguel.montarges@observatoiredeparis.psl.eu

Emily Cannon
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
E-mail: emily.cannon@kuleuven.be

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2109 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2109hu
Név:Betelgeuse
Típus:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant
Facility:Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer
Instruments:GRAVITY, SPHERE
Science data:2021Natur.594..365M

Képek

A Betelgeuze felszíne a 2019–2020-as nagy elhalványulás előtt és alatt
A Betelgeuze felszíne a 2019–2020-as nagy elhalványulás előtt és alatt
A Betelgeuze felszíne a 2019–2020-as nagy elhalványulás előtt és alatt (feliratokkal)
A Betelgeuze felszíne a 2019–2020-as nagy elhalványulás előtt és alatt (feliratokkal)
A Betelgeuze felszínéről 2020 márciusában készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2020 márciusában készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2020 januárjában készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2020 januárjában készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2019 decemberében készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2019 decemberében készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2019 januárjában készült felvétel
A Betelgeuze felszínéről 2019 januárjában készült felvétel
Nagylátószögű égboltfelvétel a Betelgeuze környezetéről
Nagylátószögű égboltfelvétel a Betelgeuze környezetéről
A Betelgeuze az Orion csillagképben
A Betelgeuze az Orion csillagképben

Videók

Who Turned off the Lights on Betelgeuse? (ESOcast 238 Light)
Who Turned off the Lights on Betelgeuse? (ESOcast 238 Light)
Csak angol nyelven
A Betelgeuze 2019–2020 közötti fényességváltozása
A Betelgeuze 2019–2020 közötti fényességváltozása
Számítógépes animáció a Betelgeuze csillagot elhalványító porfelhőről
Számítógépes animáció a Betelgeuze csillagot elhalványító porfelhőről
Ráközelítés a Betelgeuze csillagra
Ráközelítés a Betelgeuze csillagra