Астрономы впервые получили снимок звезды-компаньона Бетельгейзе

Бетельгейзе — одна из крупнейших известных звезд, расположенная на расстоянии около 550 световых лет от Земли. Ее диаметр составляет примерно 1,3–1,5 миллиарда километров, что почти в тысячу раз превышает диаметр Солнца. Если бы Бетельгейзе находилась в центре Солнечной системы, ее внешняя оболочка достигала бы орбиты Юпитера или даже выходила за ее пределы. За этой звездой наблюдают уже много десятилетий, поскольку считается, что она завершит свою жизнь взрывом сверхновой в недалеком астрономическом будущем.

Однако долгое время внимание астрономов привлекали не только размеры и предстоящая гибель Бетельгейзе, но и ее странное поведение. Светило демонстрирует регулярные пульсации с периодом около 420 дней, а также более длительные циклы — примерно 5,7 года (2100 земных суток). Если короткий период удавалось объяснить внутренними процессами в звезде, то происхождение шестилетнего цикла оставалось загадкой.

Старая гипотеза получает новые доказательства

Идея о том, что Бетельгейзе может быть частью двойной системы, возникла еще в начале XX века, когда звезду включили в каталог спектрально-двойных звезд Ликской обсерватории (США). Однако убедительных свидетельств тогда получить не удалось. Позже большинство ученых склонялись к тому, что необычные изменения яркости связаны с бурной атмосферой самого красного сверхгиганта, и гипотеза о компаньоне отошла на второй план.

Ситуация изменилась, когда международная исследовательская группа под руководством Мигеля Монтаржеса из Парижской обсерватории (Франция) провела наблюдения Бетельгейзе с помощью инструмента SPHERE на Очень большом телескопе (VLT) в декабре 2024 года. Момент был выбран неслучайно: согласно расчетам, предполагаемый компаньон должен был находиться на максимальном удалении от красного сверхгиганта, что облегчало его обнаружение на фоне яркого свечения звезды.

Первый снимок и его интерпретация

Для обработки полученных изображений применили два независимых метода, позволяющих отделить слабый сигнал возможного компаньона от яркого свечения самой Бетельгейзе. Результаты обоих методов указали на один и тот же источник света. Его зарегистрировали с уровнем статистической значимости до 6,1 сигмы — в астрономии это очень сильное свидетельство того, что сигнал реален, а не возник случайно. Для сравнения, в предыдущих наблюдениях значимость составляла всего 1,5 сигмы.

Выяснилось, что объект, получивший обозначение α Ori B, находится на расстоянии не менее 8,8 астрономической единицы от Бетельгейзе. Это примерно в девять раз больше расстояния от Земли до Солнца. Если обе звезды сформировались одновременно, то компаньон представляет собой молодую звезду главной последовательности массой 2,6–3,1 массы Солнца. Он значительно меньше и тусклее Бетельгейзе, из-за чего обнаружить его было крайне сложно. С такой интерпретацией согласуется и отсутствие характерного излучения в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.

Предполагаемая орбита α Ori B соответствует шестилетнему циклу изменения яркости Бетельгейзе. Однако одного влияния компаньона на пыль недостаточно для объяснения колебаний яркости. Ученые полагают, что звезда-спутник динамически воздействует на вещество вокруг красного сверхгиганта, меняя структуру его плотного газопылевого окружения и, следовательно, наблюдаемую яркость.

Что это значит для будущего Бетельгейзе

Наличие спутника имеет важное значение для понимания дальнейшей судьбы Бетельгейзе. Взаимодействие двух звезд может влиять на движение вещества вокруг красного сверхгиганта, его звездный ветер и потерю массы — процессы, играющие ключевую роль на последних этапах эволюции массивных светил. Таким образом, открытие компаньона не только объясняет давнюю загадку, но и дает новую информацию о том, как будет развиваться система вплоть до взрыва сверхновой.

Авторы научной работы, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, пока называют α Ori B кандидатом в компаньоны. Окончательно подтвердить его существование удастся лишь после новых наблюдений, когда объект окажется по другую сторону Бетельгейзе на своей орбите. Полученные с помощью VLT данные и изображения тем не менее стали самым убедительным на сегодня свидетельством того, что знаменитый красный сверхгигант действительно может быть частью двойной системы.