Астрономы обнаружили новые признаки того, что звезда-компаньон Сиварха проходит сквозь расширенную атмосферу Бетельгейзе. Наблюдения радиотелескопов VLA и ALMA показали, что внешние слои красного сверхгиганта слегка меняют форму в зависимости от предполагаемого положения спутника.
Атмосфера восстановилась после Великого потускнения
Бетельгейзе — красный сверхгигант в созвездии Ориона. В конце 2019 — начале 2020 года её блеск неожиданно снизился до минимального уровня более чем за сто лет. Это событие получило название Великое потускнение.
Новые данные показывают, что внешняя атмосфера звезды в целом вернулась к более обычному состоянию. Исследователи изучили наблюдения, собранные в 2021–2026 годах на семи радиочастотах — от 22 до 485 ГГц. Разные частоты позволили исследовать слои газа на различной глубине: от областей непосредственно над видимой поверхностью до расстояний в несколько радиусов Бетельгейзе.
На расстоянии примерно 2,7 радиуса звезды измеренная радиояркостная температура газа составила около 3500 К — примерно столько же, сколько температура поверхности Бетельгейзе. Ранее необычно холодная атмосфера рассматривалась как возможный признак мощного возмущения, связанного с выбросом вещества, который впоследствии мог сформировать пыль и частично закрыть звезду от наблюдателей.
Холодный слой над поверхностью
Наблюдения ALMA на самых высоких использованных частотах позволили заглянуть ближе к поверхности Бетельгейзе. Учёные обнаружили область газа с температурой около 2200 К — более чем на 1000 градусов ниже температуры видимой поверхности, или фотосферы.
Этот слой соответствует так называемой MOL-сфере — области молекулярного газа, ранее изучавшейся главным образом в инфракрасном диапазоне. Радиоданные подтвердили существование предполагаемого температурного минимума между фотосферой и расположенной выше хромосферой.
Следы невидимого спутника
Существование Сивархи впервые предположили в 2024 году, пытаясь объяснить цикл изменения яркости Бетельгейзе продолжительностью около 2100 дней. Последующие прямые изображения и спектроскопические наблюдения дали дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы.
По оценке исследователей, орбита Сивархи проходит всего примерно в двух радиусах Бетельгейзе от её центра — настолько близко, что спутник может пересекать протяжённую атмосферу сверхгиганта. Двигаясь сквозь газ, он должен создавать возмущение, подобное следу быстро движущейся лодки на воде. Саму Сиварху в радионаблюдениях обнаружить не удалось: она, вероятно, в десятки или сотни раз слишком тусклая для этих измерений.
Вместо прямого сигнала астрономы искали косвенные признаки. Оказалось, что Бетельгейзе иногда выглядит на радиочастотах слегка вытянутой, а иногда — более округлой. Заметная эллиптичность наблюдается тогда, когда Сиварха, согласно расчётам, должна находиться на максимальном видимом удалении от Бетельгейзе. Когда спутник проходит перед звездой или за ней с точки зрения Земли, атмосфера выглядит более круглой.
Исследователи считают эту связь свидетельством того, что Сиварха влияет на внешние слои Бетельгейзе гравитацией и непосредственным движением через газ. Для окончательной проверки потребуются наблюдения, охватывающие большую часть орбитального цикла спутника. В будущем такие исследования сможет упростить разрабатываемая обсерватория Next Generation Very Large Array.
