Betelgez, jedna od najpoznatijih zvezda na nebu, možda ima skrivenu zvezdu pratilju

Jedna od najpoznatijih i najsjajnijih zvezda na noćnom nebu, Betelgez je dugo intrigirala svakoga ko je pogledao gore i video njenu crvenkastu nijansu, koja je vidljiva golim okom.

Međutim, ono što je najviše fasciniralo astronome jeste to što je poznato da se njen sjaj menja tokom vremena. Sada misle da novootkriveni nebeski objekat može biti ključ za razumevanje njenog promenljivog sjaja.

Od kraja 2019. do početka 2020. godine, Betelgez je toliko naglo zatamnio da su astronomi mislili da je zvezda na ivici eksplozije u supernovi. Od događaja, nazvanog „Veliko zatamnjenje“, timovi astronoma su utvrdili da je zvezda izbacila veliki oblak prašine, koji je privremeno blokirao deo njene svetlosti iz Zemljine perspektive.

Veliko zatamnjenje dovelo je do povećanog interesovanja za rešavanje dugogodišnjih misterija o jednoj od najposmatranijih zvezda u kosmosu – kao što je zašto se čini da njen sjaj redovno varira tokom šestogodišnjeg ciklusa i to već decenijama.

Tim astronoma je sada otkrio objašnjenje. Koristeći instrument na teleskopu 'Džemini Nort' na Havajima, primenili su neobičnu tehniku snimanja kako bi ugledali sumnjivu zvezdu pratioca, kolokvijalno nazvanu „Betelbadi“, koja se nadovezuje na prethodnu teoriju.

Oni predlažu da se zvezda nazove Sivarha, ili „njena narukvica“, arapsko ime koje odgovara pratiocu Betelgeza, što znači „Ruka diva“. („Elgeza“ je takođe istorijski arapski naziv sazvežđa Orion.)

Bolje razumevanje dinamike između Betelgeza i njegove zvezde pratilje, takođe poznate kao Ori B, u novoj studiji objavljenoj u časopisu The Astrophysical Journal Letters, moglo bi da rasvetli isprepletenu sudbinu obe zvezde.

Pegavi pogled

Kao superdžin, Betelgez je ogroman. U poređenju sa našim Suncem, ima oko 700 puta veći prečnik i 18 puta veću masu, navodi vodeći autor studije Stiv Hauel, viši naučni istraživač u istraživačkom centru Nase u Kaliforniji.

Ako bi naše Sunce bilo zamenjeno Betelgezom, zvezda ne bi samo progutala Zemlju i sve unutrašnje planete, već bi dosegla i preko orbite Jupitera, prema Nasinim proračunima. Takođe sija 7.500 do 14.000 puta jače od Sunca.

Sa 10 miliona godina starosti, Betelgez je samo delić starosti našeg Sunca, koje se procenjuje na 4,5 milijardi godina. Međutim, ogromna veličina Betelgeza znači da je već sagoreo sav vodonik u svom jezgru, što je dovelo do njegovog širenja kako se bliži kraju svog životnog veka.

Godine posmatranja su pokazale da se njegov sjaj periodično menja otprilike svakih 416 dana, postajući slabiji, a zatim svetliji. Ovo pulsiranje je tipično za crvene superdžinovske zvezde.

Ali Betelgez pokazuje neobičan obrazac pored toga. „Decenijama je primećeno da Betelgez takođe pokazuje mnogo duži period (varijacije) od oko 2.170 dana (oko šest godina) koji je ostao neobjašnjen“, napominje  Hauel.

Dve nezavisne grupe astronoma objavile su 2024. godine radove koji ukazuju da bi nevidljiva zvezda pratilac mogla da izazove varijabilnost. Međutim, svemirski teleskop Habl i Nasina rendgenska opservatorija Čandra nisu mogle da vide nikakve dokaze o takvoj zvezdi. Veličina i sjaj Betelgeza predstavljali su prepreku pokušajima da se uoči pratilac.

Da bi se videli i Betelgez i njegov pratilac, slika mora biti i visoke rezolucije i visokog kontrasta, objašnjava Džared Goldberg, istraživač u Centru za računarsku astrofiziku Instituta Flatiron. Goldberg je autor novembarske studije koja pretpostavlja da Betelgez možda ima zvezdu pratioca, ali nije bio uključen u novo istraživanje.

Hauelov tim je odlučio da koristi snimač pegavih zrna pod nazivom „Alopeke“, što na havajskom znači „lisica“, kako bi potražio pratioca.

„Snimanje pegavosti je tehnika kojom se dobijaju hiljade veoma kratkih ekspozicija astronomskog objekta. Ove slike su toliko kratke da uopšte ne izgledaju kao zvezde ili galaksije, već kao mrlja 'pega'“, objašnjava Hauel.

Pege su posledica izobličenja Zemljine atmosfere. Hiljade kratkih slika se obrađuju na način koji uklanja atmosfersko zamućenje, što rezultira slikom teleskopa visoke rezolucije, dodaje astrofizičar.

Pronađena je zvezda

Kada su članovi Hauelovog tima posmatrali Betelgeza tokom Velikog zatamnjenja 2020. godine, nisu videli ništa; pratilac je verovatno bio zaklonjen iza Betelgeza, smatra Goldberg. Ali u decembru su uočili slab plavi sjaj tačno tamo gde je Goldbergovo istraživanje – kao i druga studija koju je napisao Morgan Maklaud u Harvard-Smitsonijan centru za astrofiziku – predvidelo da će se pratilac nalaziti.

Zahvaljujući ovim snimcima pegavosti otkrivena je mlada, plavkasta zvezda koja još uvek ne sagoreva vodonik u svom jezgru i ima samo 1,5 puta veću masu od Sunca.

Slabost sjaja zvezde pratioca – četiri desetine procenta sjaja Betelgeza – samo je jedan od razloga zašto ju je teško uočiti, napominje Hauel.

Drugi razlog je blizina zvezda jedna drugoj – razdvaja ih samo oko četiri puta veća udaljenost Zemlje i Sunca. U proseku, Zemlja je udaljena oko 150 miliona kilometara od Sunca. Ono što omogućava da se zvezda pratilac vidi, navodi Goldberg, jeste da je drugačije nijanse od Betelgeza.

Ovo je prvi put da je zvezdani pratilac otkriven kako kruži oko superdžina tako blizu, kažu autori studije.

„Bio sam iznenađen što je pratilac bio tako očigledan odmah nakon obrade naših podataka.Mislio sam da će ga biti teško pronaći, ali bum, bio je baš tu“, rekao je Hauel.

Mračna sudbina

Iako se otkriće pratioca poklapa sa Goldbergovim istraživačkim predviđanjima, potrebna su buduća posmatranja kako bi se ovo potvrdilo.

S obzirom na to da je zvezda otkrivena blizu granica instrumenta, njeno prisustvo je verovatno, ali „još uvek nije sigurno“, ističe Edvard Ginan, profesor astronomije i astrofizike na Univerzitetu Vilanova u Pensilvaniji. Ginan je proučavao Betelgeza, ali nije bio uključen u novo istraživanje.

Međutim, viđenje putanje zvezde pratioca duž njegove predložene šestogodišnje orbite predstavljalo bi definitivno otkrivanje pratioca, napominje prof. Ginan.

„Trenutno mislimo da se pratilac udaljava od nas i ide iza Betelgeza. Dakle, postoji jasan put za potvrdu rezultata nove studije: Ponovo pogledajte kada očekujemo da je pratilac potpuno iza Betelgeza, i on će nestati. Ponovo pogledajte kada bi trebalo da se vraća na drugu stranu, i trebalo bi da bude tamo“, rekao je Goldberg.

Nova prilika da se potvrdi prisustvo pratioca teleskopima pružiće se u novembru 2027. godine kada bi zvezda bila na najdaljoj tački od Betelgeza, što bi je učinilo lakšom za uočavanje.

Kao i Maklaudov tim, Goldberg i njegove kolege su takođe utvrdili da se Betelgez kreće ka Zemlji i od nje u istom šestogodišnjem periodu zbog prisustva zvezdanog pratioca. Ipak, ostaju pitanja o tome kako tačno zvezda pratilac doprinosi šestogodišnjoj varijabilnosti Betelgeza, koja izgleda da je povezana sa promenama prašine oko zvezde, smatra Goldberg.

„Faza tamnijeg sjaja se dešava kada je pratilac iza Betelgeza, a svetlija faza je kada je pratilac ispred Betelgeza“, navodi Goldberg. „To znači da je suprotno od pomračenja, tako da izgleda najverovatnije da Betelgez proizvodi sopstvenu prašinu, a pratilac je oblikuje, umesto da je vuče sa sobom.“

Oko 30 odsto pulsirajućih crvenih džinova i superdžinova pokazuje istu vrstu varijabilnosti, i ako to znači da je pratilac prisutan, „onda mnogo više zvezda ima ove male prijatelje“, dodao je Goldberg. „Razumevanje ovog zvezdanog para može nam pomoći da razumemo populaciju sličnih stvari. A razumevanje te populacije će nas naučiti o formiranju zvezda i planeta u sistemima koje je inače izuzetno teško posmatrati.“

U međuvremenu, astronomi se i dalje pitaju kada će Betelgez eksplodirati, katastrofalan događaj koji se očekivao još od Velikog zatamnjenja. Iako su Betelgez i njegova zvezda pratilac verovatno rođeni u isto vreme, pratilac se i dalje formira kao normalna zvezda, napominje Hauel. Ali bliska orbita pratioca, unutar spoljašnjih slojeva atmosfere Betelgeza, biće njegova propast..

Desiće se jedna od dve stvari. Orbita zvezde pratioca može prouzrokovati da se ona polako približi i zaroni u večni zagrljaj Betelgeza za oko 10.000 godina.

Ali ako Betelgez eksplodira pre toga – „možda sutra, možda za 100 godina“ – onda će zvezda pratilac biti uništena u supernovi, dodaje Hauel. „Budućnost nije dobra ni za jednu zvezdu.“