Zagadka spadku jasności Betelgezy rozwiązana - przypadkiem, przez japońskiego satelitę

Betelgeza to dziesiąta co do jasności gwiazda na niebie. Od czasu do czasu ciemnieje, co prawdopodobnie obserwowano już w starożytności. Potwierdził to w latach 1839-1840 astronom John Herschel. 

Jej spadek jasności nie jest za każdym razem taki sam, ale zawsze jest raczej niewielki. Jednak w 2019 r. Betelgeza przygasła znacznie bardziej, bo aż o dwie trzecie. Z dziesiątej najjaśniejszej gwiazdy na nocnym niebie stała się dopiero dwudziestą.

Z początkiem 2020 r. blask Betelgezy się wzmógł i powrócił do średniej z końcem wiosny. Co działo się z Belegezą na przełomie 2019 i 2020 roku?

Zespół astronomów opublikował w 2021 r. zdjęcia wykonane w tamtym okresie przez Very Large Telescope Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile. W zamieszczonej w "Nature" pracy naukowcy sugerował wtedy, że Betelgezę przysłonił obłok pyłu.

Betelgeza jest czerwonym nadolbrzymem. Są to niespokojne gwiazdy o bardzo burzliwym życiu wewnętrznym. Astronomowie doszli do wniosku, że na przełomie 2019 i 2020 r. do powierzchni gwiazdy dotarł gigantyczny bąbel gazów z jej wnętrza - nie jest to w przypadku czerwonych nadolbrzymów niezwykłe.

Gdy gazy oddalały się od powierzchni gwiazdy, ich temperatura spadała. Zawarte w nich cięższe pierwiastki (na przykład węgiel i krzem) utworzyły obłok pyłu. Właśnie on przysłonił blask gwiazdy.

Teraz badacze z Uniwersytetu Tokijskiego znaleźli tego dowód w całkiem niespodziewanym miejscu. To obrazy z satelity meteorologicznego.

Himawari-8 stale obserwuje niebo nad Japonią z orbity geostacjonarnej, prawie 36 tysięcy kilometrów nad Ziemią. Pole widzenia satelity jest szersze niż powierzchnia Ziemi, widzi też niektóre gwiazdy.

Betelgeza znajduje się w jego obiektywie raz dziennie. Ziemskie teleskopy zwykle nie obserwują jednego miejsca nieba tak długo i regularnie. Satelita wpatruje się w to samo miejsce od wielu lat.

Ziemskie teleskopy nie prowadzą też obserwacji w podczerwieni, bo atmosfera pochłania większość tego zakresu promieniowania (z tego powodu wysłano w kosmos Teleskop Webba). Satelity meteo zaś obserwują w tym zakresie ziemię, by móc dostrzec chmury po jej nocnej stronie. 

Obserwacje kosmosu w podczerwieni pozwalają dostrzec więcej niż w świetle widzialnym (szczególnie dobrze nadają się do obserwacji gazów i pyłów). Zdjęcia z satelity Himawari-8 z lat 2017-2020 okazały się więc niezwykle cenne. W "Nature Astronomy" potwierdzają, że Betelgezę przysłonił pył.

Japońscy badacze zamierzają teraz wykorzystać cenne dane z satelity Himawari-8 do obserwacji innych gwiazd. I apelują, by inne satelity meteorologiczne także udostępniły zdjęcia astronomom.

Spadek jasności Betelgezy wzbudził w 2020 roku sensację, bo czerwone nadolbrzymy kończą bardzo gwałtownie. Astrofizycy szacują, że Betelgeza wybuchnie w ciągu stu tysięcy lat jako supernowa. Spadek jasności mógł zaś zwiastować początek tego zdarzenia.

Gdy Betelgeza wybuchnie jako supernowa, będzie jaśniejsza niż Księżyc. Takiej supernowej nie obserwowano od 1604 roku, gdy wybuchła supernowa w gwiazdozbiorze Wężownika opisana przez Johannesa Keplera w “De Stella Nova". Wcześniej, bo w 1572 roku Tycho Brache dostrzegł supernową w gwiazdozbiorze Kasjopei.

Czy stanie się to jeszcze w tym stuleciu? Cóż, szanse na to są jak jeden do stu.