Данные наблюдений Эпоха J2000.0 Равноденствие J2000.0 | |
---|---|
Созвездие | Орион |
Произношение | / ˈ b ɛ t əl dʒ uː z , ˈ b iː t -, - dʒ uː s / BE(E)T -əl-jooz, -jooss [1][2]( ) |
прямое восхождение | 05 ч 55 м 10.30536 с [3] |
Склонение | +07° 24′ 25.4304″ [3] |
Видимая звездная величина (V) | +0,50 [4] (0,0–1,6 [5] ) |
Характеристики | |
Эволюционная стадия | Красный сверхгигант |
Спектральный тип | М1–М2 Ia–ab [6] |
Видимая звездная величина ( J ) | −3,00 [7] |
Видимая звездная величина ( К ) | −4,05 [7] |
Цветовой индекс U−B | +2.06 [4] |
Цветовой индекс B−V | +1.85 [4] |
Тип переменной | SRc [8] |
Астрометрия | |
Радиальная скорость (R v ) | +21,91 [9] км/с |
Собственное движение (μ) | РА: 26,42 ± 0,25 [10] мсек / год Дек.: 9,60 ± 0,12 [10] мсек. дуги / год |
Параллакс (π) | 5.95+0,58 −0,85 мас [11] |
Расстояние | 408 –548+90 −49 ly (125 [12] –168.1+27,5 −14,9[11] ПК ) |
Абсолютная величина (M V ) | −5,85 [13] |
Подробности | |
Масса | 14 [12] – 19 [11] М ☉ |
Радиус | ~640 [14] –764+116 −62[11] Р ☉ |
Светимость | ~65 000 [14] –87,100+20,500 −11,200[11] Л ☉ |
Поверхностная гравитация (log g ) | −0,5 [15] сГС |
Температура | 3600 ± 200 [11] –3800 [12] К |
Металличность [Fe/H] | +0,05 [16] ловкость |
Вращение | 36 ± 8 [17] лет |
Скорость вращения ( v sin i ) | 5,47 ± 0,25 [17] км/с |
Возраст | 8,0 [18] –14 [12] млн. лет |
Другие обозначения | |
Ссылки на базы данных | |
СИМБАД | данные |
Бетельгейзе — красная сверхгигантская звезда в созвездии Ориона . Обычно она является десятой по яркости звездой на ночном небе и, после Ригеля , второй по яркости в своем созвездии. Это отчетливо красноватая, полуправильная переменная звезда , видимая величина которой , варьирующаяся от +0,0 до +1,6, имеет самый широкий диапазон, отображаемый любой звездой первой величины . Бетельгейзе — самая яркая звезда на ночном небе в ближнем инфракрасном диапазоне. Ее обозначение по Байеру — α Orionis , латинизированное как Alpha Orionis и сокращенно Alpha Ori или α Ori . [19]
С радиусом от 640 до 764 радиусов Солнца, [14] [11] если бы она находилась в центре нашей Солнечной системы , ее поверхность лежала бы за поясом астероидов и поглотила бы орбиты Меркурия , Венеры , Земли и Марса . Расчеты массы Бетельгейзе варьируются от чуть менее десяти до чуть более двадцати масс Солнца . По разным причинам ее расстояние было довольно трудно измерить; текущие лучшие оценки составляют порядка 400–600 световых лет от Солнца — сравнительно большая неопределенность для относительно близкой звезды. Ее абсолютная величина составляет около −6. Имея возраст менее 10 миллионов лет, Бетельгейзе быстро эволюционировала из-за своей большой массы и, как ожидается, завершит свою эволюцию взрывом сверхновой , скорее всего, в течение 100 000 лет. Когда Бетельгейзе взорвется, она будет светить так же ярко, как полумесяц, более трех месяцев; жизнь на Земле останется невредимой. Будучи выброшенной из места своего рождения в ассоциации Орион OB1 , которая включает в себя звезды Пояса Ориона , эта убегающая звезда , как было замечено, движется сквозь межзвездную среду со скоростью30 км/с , создавая ударную волну шириной более четырех световых лет.
Бетельгейзе стала первой внесолнечной звездой, угловой размер фотосферы которой был измерен в 1920 году, и последующие исследования сообщили об угловом диаметре (т. е. видимом размере) в диапазоне от 0,042 до 0,056 угловых секунд ; этот диапазон определений приписывается несферичности, потемнению к краю , пульсациям и изменению внешнего вида на разных длинах волн . Она также окружена сложной, асимметричной оболочкой , примерно в 250 раз превышающей размер звезды, вызванной потерей массы самой звездой. Наблюдаемый с Земли угловой диаметр Бетельгейзе уступает только угловым диаметрам R Золотой Рыбы и Солнца.
Начиная с октября 2019 года, Бетельгейзе начала заметно тускнеть, и к середине февраля 2020 года ее яркость упала примерно в 3 раза, с величины 0,5 до 1,7. Затем она вернулась к более нормальному диапазону яркости, достигнув пика 0,0 визуальной и 0,1 величины в полосе V в апреле 2023 года. Инфракрасные наблюдения не обнаружили существенных изменений светимости за последние 50 лет, что позволяет предположить, что затемнение было вызвано изменением поглощения вокруг звезды, а не более фундаментальным изменением. Исследование с использованием космического телескопа Хаббл предполагает, что поглощающая пыль была создана выбросом поверхностной массы; этот материал был выброшен на миллионы миль от звезды, а затем остыл, образовав пыль, которая вызвала затемнение.
Обозначение звезды — α Ориона (латинизированное как Альфа Ориона ), данное Иоганном Байером в 1603 году.
Традиционное название Бетельгейзе произошло от арабского يد الجوزاء Yad al-Jawzā' «рука аль-Джаузы [т.е. Ориона]». [20] [21] Ошибка в прочтении в XIII веке арабской начальной буквы yā' ( يـ ) как bā' ( بـ —разница в i'jām ) привела к европейскому названию. [21] [22] В английском языке существует четыре распространенных произношения этого имени в зависимости от того, произносится ли первая e коротко или долго, и произносится ли s /s/ или /z/ : [1] [2]
В 2016 году Международный астрономический союз организовал Рабочую группу по именам звезд (WGSN) [23] для каталогизации и стандартизации собственных имен звезд. Первый бюллетень WGSN, выпущенный в июле 2016 года, [24] включал таблицу первых двух партий имен, одобренных WGSN, в которую входила Бетельгейзе для этой звезды. Теперь она внесена в Каталог имен звезд МАС . [25]
Бетельгейзе и ее красная окраска были отмечены еще в древности ; классический астроном Птолемей описал ее цвет как ὑπόκιρρος ( hypókirrhos = более или менее оранжево-коричневый), термин, позже описанный переводчиком « Зидж -и Султани» Улугбека как rubedo , латинское значение «румянец». [26] [a] В 19 веке, до появления современных систем звездной классификации , Анджело Секки включил Бетельгейзе в качестве одного из прототипов для своих звезд класса III (от оранжевого до красного). [27] Напротив, за три столетия до Птолемея китайские астрономы наблюдали Бетельгейзе как желтую ; такое наблюдение, если оно точное, могло бы предполагать, что звезда находилась в фазе желтого сверхгиганта примерно в это время, [28] [12] что является вполне вероятной возможностью, учитывая современные исследования сложной околозвездной среды этих звезд. [29]
Аборигены Южной Австралии делятся устными историями о переменной яркости Бетельгейзе уже по крайней мере 1000 лет. [30] [31]
Изменение яркости Бетельгейзе было описано в 1836 году сэром Джоном Гершелем в «Очерках астрономии» . С 1836 по 1840 год он заметил значительные изменения в величине, когда Бетельгейзе затмила Ригель в октябре 1837 года и снова в ноябре 1839 года. [32] Последовал 10-летний период покоя; затем в 1849 году Гершель отметил еще один короткий цикл изменчивости, который достиг пика в 1852 году. Более поздние наблюдатели зафиксировали необычно высокие максимумы с интервалом в годы, но только небольшие изменения с 1957 по 1967 год. Записи Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд (AAVSO) показывают максимальную яркость 0,2 в 1933 и 1942 годах и минимальную 1,2, наблюдавшуюся в 1927 и 1941 годах. [33] [34] Эта изменчивость яркости может объяснить, почему Иоганн Байер , опубликовав свою «Уранометрию» в 1603 году, обозначил звезду альфа , поскольку она, вероятно, соперничала с обычно более ярким Ригелем ( бета ). [35] Из арктических широт красный цвет Бетельгейзе и более высокое расположение на небе, чем Ригель, означали, что инуиты считали ее более яркой, и одно из местных названий было Уллуриаджжуак («большая звезда»). [36]
В 1920 году Альберт А. Майкельсон и Фрэнсис Г. Пиз установили шестиметровый интерферометр на передней части 2,5-метрового телескопа в обсерватории Маунт-Вилсон , им помогал Джон Август Андерсон . Трио измерило угловой диаметр Бетельгейзе в 0,047 ″ , что дало диаметр3,84 × 10 8 км (2,58 а.е. ) на основе значения параллакса0,018 ″ . [37] Однако потемнение краев и ошибки измерений привели к неопределенности относительно точности этих измерений.
В 1950-х и 1960-х годах произошли два события, повлиявших на теорию звездной конвекции в красных сверхгигантах: проекты Stratoscope и публикация в 1958 году книги Structure and Evolution of the Stars , в основном работы Мартина Шварцшильда и его коллеги из Принстонского университета Ричарда Херма. [38] [39] Эта книга распространяла идеи о том, как применять компьютерные технологии для создания звездных моделей, в то время как проекты Stratoscope , используя телескопы, установленные на воздушных шарах , для создания одних из лучших изображений солнечных гранул и пятен, когда-либо наблюдавшихся, тем самым подтверждая существование конвекции в солнечной атмосфере. [38]
Астрономы увидели некоторые важные достижения в технологии астрономической визуализации в 1970-х годах, начиная с изобретения Антуаном Лабейри спекл-интерферометрии , процесса, который значительно уменьшил эффект размытия, вызванный астрономическим зрением . Он увеличил оптическое разрешение наземных телескопов , что позволило проводить более точные измерения фотосферы Бетельгейзе. [40] [41] С усовершенствованиями инфракрасной телескопии на вершинах горы Вильсон , горы Локк и Мауна-Кеа на Гавайях астрофизики начали всматриваться в сложные околозвездные оболочки, окружающие сверхгиганта, [42] [43] [44] заставив их подозревать наличие огромных газовых пузырей, возникающих в результате конвекции. [45] Однако только в конце 1980-х и начале 1990-х годов, когда Бетельгейзе стала постоянной целью для апертурной маскирующей интерферометрии , произошли прорывы в области видимого света и инфракрасной визуализации . Разработанная Дж. Э. Болдуином и коллегами из Кавендишской астрофизической группы , новая техника использовала небольшую маску с несколькими отверстиями в плоскости зрачка телескопа, преобразуя апертуру в специальный интерферометрический массив. [46] Эта техника способствовала некоторым из самых точных измерений Бетельгейзе, выявляя яркие пятна на фотосфере звезды. [47] [48] [49] Это были первые оптические и инфракрасные изображения звездного диска, отличного от Солнца , полученные сначала с помощью наземных интерферометров, а затем с помощью наблюдений с более высоким разрешением телескопа COAST . «Яркие пятна» или «горячие точки», наблюдаемые с помощью этих инструментов, по-видимому, подтверждали теорию, выдвинутую Шварцшильдом десятилетиями ранее, о массивных конвекционных ячейках, доминирующих на поверхности звезды. [50] [51]
В 1995 году камера слабых объектов космического телескопа Хаббл сделала снимок в ультрафиолетовом диапазоне с разрешением, превосходящим разрешение, полученное с помощью наземных интерферометров — первое изображение с обычного телескопа (или «прямое изображение» в терминологии НАСА) диска другой звезды. [52] Поскольку ультрафиолетовый свет поглощается атмосферой Земли , наблюдения на этих длинах волн лучше всего проводить с помощью космических телескопов . [53] Это изображение, как и более ранние снимки, содержало яркое пятно, указывающее на область в юго-западном квадранте.На 2000 К горячее, чем поверхность звезды. [54] Последующие ультрафиолетовые спектры, полученные с помощью спектрографа высокого разрешения Годдарда, предположили, что горячая точка была одним из полюсов вращения Бетельгейзе. Это дало бы оси вращения наклон около 20° к направлению на Землю и позиционный угол от небесного севера около 55°. [55]
В исследовании, опубликованном в декабре 2000 года, диаметр звезды был измерен с помощью инфракрасного пространственного интерферометра (ISI) в среднем инфракрасном диапазоне длин волн, что дало оценку с затемнением к краю55,2 ± 0,5 мсд – цифра, полностью соответствующая выводам Майкельсона, полученным восемьдесят лет назад. [37] [56] На момент публикации расчетный параллакс миссии Hipparcos был7,63 ± 1,64 мсд , что дает расчетный радиус Бетельгейзе3,6 а.е. Однако инфракрасное интерферометрическое исследование, опубликованное в 2009 году, объявило, что звезда сжалась на 15% с 1993 года с возрастающей скоростью без значительного уменьшения величины. [57] [58] Последующие наблюдения показывают, что кажущееся сокращение может быть вызвано активностью оболочки в расширенной атмосфере звезды. [59]
В дополнение к диаметру звезды, возникли вопросы о сложной динамике протяженной атмосферы Бетельгейзе. Масса, из которой состоят галактики, перерабатывается по мере формирования и разрушения звезд , и красные сверхгиганты вносят основной вклад, однако процесс, посредством которого теряется масса, остается загадкой. [60] Благодаря достижениям в области интерферометрических методов астрономы могут быть близки к решению этой головоломки. Снимки, опубликованные Европейской южной обсерваторией в июле 2009 года, полученные наземным Очень Большим Телескопом- Интерферометром (VLTI), показали огромный шлейф газа, простирающийся30 а.е. от звезды в окружающую атмосферу. [61] Этот выброс массы был равен расстоянию между Солнцем и Нептуном и является одним из многочисленных событий, происходящих в окружающей атмосфере Бетельгейзе. Астрономы идентифицировали по крайней мере шесть оболочек, окружающих Бетельгейзе. Решение тайны потери массы на поздних стадиях эволюции звезды может выявить те факторы, которые ускоряют взрывную смерть этих звездных гигантов. [57]
Пульсирующая полуправильная переменная звезда , Бетельгейзе подвержена многочисленным циклам увеличения и уменьшения яркости из-за изменений ее размера и температуры. [18] Астрономы, которые первыми заметили потускнение Бетельгейзе, астрономы Университета Вилланова Ричард Васатоник и Эдвард Гинан , а также любитель Томас Колдервуд, предполагают, что движущими факторами являются совпадение обычного минимума светового цикла продолжительностью 5,9 лет и более глубокого, чем обычно, 425-дневного периода. [62] Другими возможными причинами, выдвинутыми к концу 2019 года, были извержение газа или пыли или колебания поверхностной яркости звезды. [63]
К августу 2020 года долгосрочные и обширные исследования Бетельгейзе, в первую очередь с использованием ультрафиолетовых наблюдений космического телескопа Хаббл , предположили, что неожиданное затемнение, вероятно, было вызвано огромным количеством сверхгорячего материала, выброшенного в космос. Материал остыл и образовал пылевое облако, которое блокировало звездный свет, исходящий примерно от четверти поверхности Бетельгейзе. Хаббл запечатлел признаки движения плотного, нагретого материала через атмосферу звезды в сентябре, октябре и ноябре, прежде чем несколько телескопов наблюдали более заметное затемнение в декабре и в первые несколько месяцев 2020 года. [64] [65] [66]
К январю 2020 года яркость Бетельгейзе потускнела примерно в 2,5 раза с величины 0,5 до 1,5, а в феврале в The Astronomer's Telegram было сообщено о ее еще большей слабости при рекордном минимуме +1,614, отметив, что в настоящее время звезда является «наименее яркой и самой холодной» за 25 лет их исследований, а также вычислив уменьшение радиуса. [67] Журнал Astronomy описал это как «странное затемнение», [68] и популярные предположения предполагали, что это может указывать на неминуемую сверхновую . [69] [70] Это вывело Бетельгейзе из числа 10 самых ярких звезд на небе и поставило ее за пределы двадцатки, [62] заметно тусклее, чем ее ближайший сосед Альдебаран . [63] В сообщениях основных СМИ обсуждались предположения о том, что Бетельгейзе может вот-вот взорваться как сверхновая, [71] [72] [73] [74] но астрономы отмечают, что сверхновая, как ожидается, появится в течение приблизительно следующих 100 000 лет и, таким образом, вряд ли произойдет в ближайшее время. [71] [73]
К 17 февраля 2020 года яркость Бетельгейзе оставалась постоянной в течение примерно 10 дней, и звезда показала признаки повторного увеличения яркости. [75] 22 февраля 2020 года Бетельгейзе, возможно, полностью прекратила затемнение, что практически завершило эпизод затемнения. [76] 24 февраля 2020 года не было обнаружено существенных изменений в инфракрасном диапазоне за последние 50 лет; это, по-видимому, не было связано с недавним визуальным затуханием и предполагало, что надвигающийся коллапс ядра может быть маловероятным. [77] Также 24 февраля 2020 года дальнейшие исследования показали, что наиболее вероятным объяснением затемнения звезды может быть поглощение «крупнозернистой околозвездной пылью ». [78] [79] Исследование, использующее наблюдения на субмиллиметровых длинах волн, исключает значительный вклад поглощения пыли. Вместо этого причиной затемнения, по-видимому, являются крупные звездные пятна . [80] Последующие исследования, опубликованные 31 марта 2020 года в The Astronomer's Telegram , обнаружили быстрый рост яркости Бетельгейзе. [81]
Бетельгейзе практически ненаблюдаема с Земли в период с мая по август, поскольку она находится слишком близко к Солнцу. Перед тем, как войти в соединение с Солнцем в 2020 году, Бетельгейзе достигла яркости +0,4. Наблюдения с помощью космического аппарата STEREO-A, проведенные в июне и июле 2020 года, показали, что звезда потускнела на 0,5 с момента последнего наземного наблюдения в апреле. Это удивительно, поскольку максимум ожидался в августе/сентябре 2020 года, а следующий минимум должен был наступить около апреля 2021 года. Однако известно, что яркость Бетельгейзе меняется нерегулярно, что затрудняет прогнозы. Ослабление может указывать на то, что еще одно событие затемнения может произойти намного раньше, чем ожидалось. [82] 30 августа 2020 года астрономы сообщили об обнаружении второго пылевого облака, выброшенного Бетельгейзе, и связанного с недавним существенным затемнением (вторичный минимум 3 августа) светимости звезды. [83]
В июне 2021 года было объяснено, что пыль, возможно, вызвана холодным пятном на ее фотосфере [84] [85] [86] [87], а в августе вторая независимая группа подтвердила эти результаты. [88] [89] Предполагается, что пыль возникла в результате охлаждения газа, выброшенного из звезды. Исследование, проведенное в августе 2022 года [90] [91] [92] с использованием космического телескопа Хаббл, подтвердило предыдущие исследования и предположило, что пыль могла быть создана выбросом поверхностной массы. Также было высказано предположение, что затемнение могло произойти из-за краткосрочного минимума, совпадающего с долгосрочным минимумом, создающим грандиозный минимум, 416-дневный цикл и 2010-дневный цикл соответственно, механизм, впервые предложенный астрономом Л. Голдбергом . [93] В апреле 2023 года астрономы сообщили, что звезда достигла пика 0,0 визуальной и 0,1 V-полосной величины. [94]
Благодаря своему отличительному оранжево-красному цвету и положению в созвездии Ориона, Бетельгейзе легко найти невооруженным глазом. Это одна из трех звезд, составляющих астеризм Зимний Треугольник , и она отмечает центр Зимнего Шестиугольника . Ее можно увидеть восходящей на востоке в начале января каждого года, сразу после захода солнца. Между серединой сентября и серединой марта (лучше всего в середине декабря) она видна практически из всех обитаемых регионов земного шара, за исключением Антарктиды на широтах южнее 82°. В мае (умеренные северные широты) или июне (южные широты) красный сверхгигант можно ненадолго увидеть на западном горизонте после захода солнца, снова появляясь через несколько месяцев на восточном горизонте перед восходом солнца. В промежуточный период (июнь–июль, с центром около середины июня) он невидим невооруженным глазом (виден только в телескоп при дневном свете), за исключением околополуденного минимума на севере в регионах Антарктиды между 70° и 80° южной широты (во время полуденных сумерек полярной ночи , когда Солнце находится ниже горизонта).
Бетельгейзе — переменная звезда, визуальная величина которой колеблется от 0,0 до +1,6. [5] Бывают периоды, когда она превосходит Ригель и становится шестой по яркости звездой, а иногда становится даже ярче Капеллы . В самой слабой точке блеска Бетельгейзе может отставать от Денеба и Беты Южного Креста , которые сами по себе немного переменны, и быть двадцатой по яркости звездой. [34]
Бетельгейзе имеет индекс цвета B–V 1,85 — цифра, которая указывает на ее выраженную «красноту». Фотосфера имеет протяженную атмосферу , которая демонстрирует сильные линии излучения, а не поглощения , явление, которое происходит, когда звезда окружена толстой газовой оболочкой (а не ионизирована). Эта протяженная газовая атмосфера, как было замечено, движется к Бетельгейзе и от нее в зависимости от колебаний в фотосфере. Бетельгейзе является самым ярким источником ближнего инфракрасного диапазона на небе с величиной полосы J −2,99; [95] только около 13% лучистой энергии звезды испускается в виде видимого света. Если бы человеческие глаза были чувствительны к излучению на всех длинах волн, Бетельгейзе выглядела бы как самая яркая звезда на ночном небе. [34]
Каталоги перечисляют до девяти слабых визуальных компаньонов Бетельгейзе. Они находятся на расстоянии от одной до четырех угловых минут и все слабее 10-й величины. [96] [97]
Бетельгейзе обычно считается одиночной изолированной звездой и убегающей звездой , в настоящее время не связанной с каким-либо скоплением или областью звездообразования, хотя место ее рождения неясно. [98]
Было предложено два спектроскопических компаньона Бетельгейзе. Анализ данных поляризации с 1968 по 1983 год показал наличие близкого компаньона с периодической орбитой около 2,1 года, и с помощью спекл-интерферометрии команда пришла к выводу, что более близкий из двух компаньонов находился в0,06″ ± 0,01″ (≈9 а.е.) от главной звезды с углом положения 273°, орбита, которая потенциально могла бы поместить его в хромосферу звезды . Более удаленный компаньон находился в0,51″ ± 0,01″ (≈77 а.е.) с позиционным углом 278°. [99] [100] Дальнейшие исследования не нашли никаких доказательств существования этих спутников или активно опровергли их существование, [101] но возможность близкого спутника, вносящего вклад в общий поток, никогда полностью не исключалась. [102] Высокоразрешающая интерферометрия Бетельгейзе и ее окрестностей, намного превосходящая технологии 1980-х и 1990-х годов, не обнаружила никаких спутников. [61] [103]
Более позднее исследование показало, что еще не наблюдавшийся напрямую, пылевой модулирующий звездную массу спутник1,17 ± 0,7 M ☉ было бы наиболее вероятным решением для 2170-дневной вторичной периодичности Бетельгейзе, флуктуирующей лучевой скорости, умеренного радиуса и низкого изменения эффективной температуры. Кандидат в компаньоны имел бы большую полуось8,60 ± 0,33 а.е. [104 ]
Параллакс — это видимое изменение положения объекта, измеряемое в секундах дуги, вызванное изменением положения наблюдателя этого объекта. Когда Земля вращается вокруг Солнца, каждая звезда, как видно, смещается на долю секунды дуги, что в сочетании с базовой линией, обеспечиваемой орбитой Земли, дает расстояние до этой звезды. С момента первого успешного измерения параллакса Фридрихом Бесселем в 1838 году астрономы были озадачены видимым расстоянием Бетельгейзе. Знание расстояния до звезды повышает точность других звездных параметров, таких как светимость , которая в сочетании с угловым диаметром может быть использована для расчета физического радиуса и эффективной температуры ; светимость и изотопное содержание также могут быть использованы для оценки возраста и массы звезды . [105]
Когда в 1920 году были проведены первые интерферометрические исследования диаметра звезды, предполагаемый параллакс был0,0180 ″ . Это равнялось расстоянию56 шт или примерно180 световых лет , что дает не только неточный радиус звезды, но и все остальные звездные характеристики. С тех пор ведется постоянная работа по измерению расстояния до Бетельгейзе, и предлагаются расстояния до400 шт или около того1300 световых лет . [105]
До публикации каталога Hipparcos (1997) было два слегка противоречивых измерения параллакса для Бетельгейзе. Первое, в 1991 году, дало параллакс9,8 ± 4,7 мсд , что дает расстояние примерно102 шт или330 световых лет . [106] Вторым был каталог входных данных Hipparcos (1993) с тригонометрическим параллаксом5 ± 4 мсд , расстояние200 шт или650 световых лет . [107] Учитывая эту неопределенность, исследователи принимали широкий диапазон оценок расстояний, что приводило к значительным расхождениям в расчетах атрибутов звезды. [105]
Результаты миссии Hipparcos были опубликованы в 1997 году. Измеренный параллакс Бетельгейзе был7,63 ± 1,64 мсд , что соответствует расстоянию примерно131 шт или427 световых лет и имел меньшую сообщенную ошибку, чем предыдущие измерения. [108] Однако более поздняя оценка измерений параллакса Hipparcos для переменных звезд, таких как Бетельгейзе, показала, что неопределенность этих измерений была недооценена. [109] В 2007 году улучшенная цифраБыло рассчитано 6,55 ± 0,83 , следовательно, гораздо более точный коэффициент ошибки дает расстояние примерно152 ± 20 шт или500 ± 65 св. лет . [3]
В 2008 году измерения с использованием Очень Большой Антенной Решетки (VLA) дали радиорешение5,07 ± 1,10 мсд , что соответствует расстоянию197 ± 45 шт или643 ± 146 световых лет . [105] Как отмечает исследователь Харпер: «Пересмотренный параллакс Hipparcos приводит к большему расстоянию (152 ± 20 пк ) чем оригинал; однако астрометрическое решение все еще требует значительного космического шума в 2,4 мсд. Учитывая эти результаты, становится ясно, что данные Hipparcos все еще содержат систематические ошибки неизвестного происхождения». Хотя радиоданные также имеют систематические ошибки, решение Harper объединяет наборы данных в надежде смягчить такие ошибки. [105] Обновленный результат дальнейших наблюдений с ALMA и e-Merlin дает параллакс4,51 ± 0,8 мсд и расстояние222+34
−48ПК или724+111
−156ly. [10]
В 2020 году новые данные наблюдений, полученные с помощью космического прибора для измерения выбросов солнечной массы на борту спутника Coriolis , и три различных метода моделирования позволили получить уточненный параллакс5.95+0,58
−0,85mas, радиус764+116
−62 R ☉ , и расстояние168.1+27,5
−14,4ПК или548+90
−49ly, что, если это так, означало бы, что Бетельгейзе почти на 25% меньше и на 25% ближе к Земле, чем считалось ранее. [11]
Хотя текущая миссия Gaia Европейского космического агентства не должна была дать хороших результатов для звезд ярче, чем предел насыщения инструментов миссии приблизительно V=6, [110] фактическая работа показала хорошую производительность на объектах до величины около +3. Принудительные наблюдения более ярких звезд означают, что окончательные результаты должны быть доступны для всех ярких звезд, а параллакс для Бетельгейзе будет опубликован на порядок точнее, чем доступный в настоящее время. [111] В Gaia Data Release 2 , который был выпущен в 2018 году, нет данных о Бетельгейзе. [112]
Бетельгейзе классифицируется как полуправильная переменная звезда , что указывает на то, что в изменениях яркости заметна некоторая периодичность, но амплитуды могут меняться, циклы могут иметь разную длину, и могут быть остановки или периоды нерегулярности. Она помещена в подгруппу SRc; это пульсирующие красные сверхгиганты с амплитудами около одной величины и периодами от десятков до сотен дней. [8]
Бетельгейзе обычно показывает только небольшие изменения яркости вблизи величины +0,5, хотя в своих крайних значениях она может стать такой же яркой, как величина 0,0, или такой же слабой, как величина +1,6. Бетельгейзе занесена в Общий каталог переменных звезд с возможным периодом 2335 дней. [8] Более подробный анализ показал основной период около 400 дней, короткий период 185 дней, [11] и более длительный вторичный период около 2100 дней. [103] [113] Самая низкая надежно зарегистрированная величина в V-полосе +1,614 была зарегистрирована в феврале 2020 года.
Радиальные пульсации красных сверхгигантов хорошо моделируются и показывают, что периоды в несколько сотен дней обычно обусловлены фундаментальной и первой обертонной пульсацией. [114] Линии в спектре Бетельгейзе показывают доплеровские смещения , указывающие на изменения радиальной скорости, соответствующие, очень грубо, изменениям яркости. Это демонстрирует природу пульсаций в размере, хотя соответствующие температурные и спектральные вариации нечетко видны. [115] Изменения в диаметре Бетельгейзе также были измерены напрямую. [59] Были обнаружены первые обертонные пульсации длительностью 185 дней, и отношение фундаментального и обертонного периодов дает ценную информацию о внутренней структуре звезды и ее возрасте. [11]
Источник длинных вторичных периодов неизвестен, но их нельзя объяснить радиальными пульсациями . [113] Интерферометрические наблюдения Бетельгейзе показали горячие точки, которые, как считается, созданы массивными конвекционными ячейками, составляющими значительную часть диаметра звезды и каждая из которых излучает 5–10% всего света звезды. [102] [103] Одна из теорий, объясняющая длинных вторичных периодов, заключается в том, что они вызваны эволюцией таких ячеек в сочетании с вращением звезды. [113] Другие теории включают тесные бинарные взаимодействия, хромосферную магнитную активность, влияющую на потерю массы, или нерадиальные пульсации, такие как g-моды . [116]
В дополнение к дискретным доминирующим периодам, наблюдаются малоамплитудные стохастические вариации. Предполагается, что это связано с грануляцией , подобной тому же эффекту на солнце, но в гораздо большем масштабе. [113]
13 декабря 1920 года Бетельгейзе стала первой звездой за пределами Солнечной системы, у которой был измерен угловой размер фотосферы. [37] Хотя интерферометрия все еще находилась в зачаточном состоянии, эксперимент оказался успешным. Исследователи, используя модель однородного диска, определили, что Бетельгейзе имела диаметр0,047″ , хотя звездный диск, вероятно, был на 17% больше из-за потемнения края , что привело к оценке его углового диаметра около 0,055". [37] [58] С тех пор другие исследования дали угловые диаметры в диапазоне от 0,042 до0,069″ . [41] [56] [118] Объединяя эти данные с историческими оценками расстояния от 180 до815 световых лет дает проецируемый радиус звездного диска от 1,2 до8,9 а.е. Если использовать для сравнения Солнечную систему, то орбита Марса составляет около1,5 а.е. , Церера в поясе астероидов 2,7 а.е. , Юпитер 5,5 а.е. — поэтому, если предположить, что Бетельгейзе занимает место Солнца, ее фотосфера может простираться за пределы орбиты Юпитера, не достигая Сатурна9,5 АЕ .
Точный диаметр было трудно определить по нескольким причинам:
Обычно сообщаемые радиусы больших холодных звезд — это радиусы Росселанда , определяемые как радиус фотосферы при определенной оптической глубине в две трети. Это соответствует радиусу, рассчитанному из эффективной температуры и болометрической светимости. Радиус Росселанда отличается от непосредственно измеренных радиусов с поправками на потемнение к краю и длину волны наблюдения. [121] Например, измеренный угловой диаметр 55,6 мсд будет соответствовать среднему диаметру Росселанда 56,2 мсд, в то время как дальнейшие поправки на существование окружающих пылевых и газовых оболочек дадут диаметр41,9 мсд . [18]
Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи использовали различные решения. Астрономическая интерферометрия, впервые задуманная Ипполитом Физо в 1868 году, была основополагающей концепцией, которая позволила внести значительные улучшения в современную телескопию и привела к созданию интерферометра Майкельсона в 1880-х годах и первому успешному измерению Бетельгейзе. [122] Так же, как человеческое восприятие глубины увеличивается, когда два глаза вместо одного воспринимают объект, Физо предложил наблюдать звезды через две апертуры вместо одной, чтобы получить интерференцию , которая предоставила бы информацию о пространственном распределении интенсивности звезды. Наука быстро развивалась, и многоапертурные интерферометры теперь используются для захвата пятнистых изображений , которые синтезируются с использованием анализа Фурье для создания портрета с высоким разрешением. [123] Именно эта методология определила горячие точки на Бетельгейзе в 1990-х годах. [124] Другие технологические прорывы включают адаптивную оптику , [125] космические обсерватории, такие как Hipparcos, Hubble и Spitzer , [52] [126] и Astronomical Multi-BEam Recombiner (AMBER) , который объединяет лучи трех телескопов одновременно, позволяя исследователям достигать пространственного разрешения в миллисекунды дуги . [127] [128]
Наблюдения в различных областях электромагнитного спектра — видимой, ближней инфракрасной ( NIR ), средней инфракрасной (MIR) или радио — дают очень разные угловые измерения. В 1996 году было показано, что Бетельгейзе имеет однородный диск56,6 ± 1,0 мсд . В 2000 году команда Лаборатории космических наук измерила диаметр54,7 ± 0,3 мсек. дуги , игнорируя любой возможный вклад горячих точек, которые менее заметны в среднем инфракрасном диапазоне. [56] Также был включен теоретический допуск на потемнение каемки, что дало диаметр55,2 ± 0,5 мсд . Более ранняя оценка соответствует радиусу примерно5,6 а.е. или 1200 R ☉ , предполагая расстояние Харпера 2008 года197,0 ± 45 пк , [129] цифра, примерно равная размеру орбиты Юпитера5,5 а.е. [ 130] [131]
В 2004 году группа астрономов, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне, объявила, что более точные фотосферные измерения43,33 ± 0,04 мсек . дуги . Исследование также дало объяснение, почему различные длины волн от видимого до среднего инфракрасного диапазона дают разные диаметры: звезда видна через толстую, теплую протяженную атмосферу. На коротких длинах волн (видимый спектр) атмосфера рассеивает свет, таким образом, немного увеличивая диаметр звезды. На ближних инфракрасных длинах волн ( диапазоны K и L ) рассеяние незначительно, поэтому классическую фотосферу можно увидеть напрямую; в среднем инфракрасном диапазоне рассеяние снова увеличивается, заставляя тепловое излучение теплой атмосферы увеличивать видимый диаметр. [119]
Исследования с помощью IOTA и VLTI, опубликованные в 2009 году, убедительно подтвердили идею о существовании пылевых оболочек и молекулярной оболочки (MOLsphere) вокруг Бетельгейзе и дали диаметры в диапазоне от 42,57 до44,28 мсд со сравнительно незначительными пределами погрешности. [102] [132] В 2011 году третья оценка в ближнем инфракрасном диапазоне, подтверждающая цифры 2009 года, на этот раз показывающая диаметр затемненного к краю диска42,49 ± 0,06 мсд . [133] Диаметр фотосферы в ближнем инфракрасном диапазоне43,33 мс на расстоянии Гиппаркоса152 ± 20 пк соответствует примерно3,4 AU или 730 R ☉ . [134] В статье 2014 года выводится угловой диаметр42,28 мс (эквивалентно41,01 мсд однородного диска) с использованием наблюдений в диапазонах H и K, сделанных с помощью инструмента VLTI AMBER. [135]
В 2009 году было объявлено, что радиус Бетельгейзе сократился с 1993 по 2009 год на 15%, а угловое измерение 2008 года равнялось47,0 мсд . [58] [136] В отличие от большинства более ранних работ, это исследование использовало измерения на одной определенной длине волны в течение 15 лет. Уменьшение видимого размера Бетельгейзе соответствует диапазону значений между56,0 ± 0,1 мсд наблюдалось в 1993 году47,0 ± 0,1 мсд наблюдалось в 2008 году — сокращение почти на0,9 а.е. в15 лет . [58] Обычно считается, что наблюдаемое сокращение является изменением только части расширенной атмосферы вокруг Бетельгейзе, а наблюдения на других длинах волн показали увеличение диаметра за аналогичный период. [135]
В последних моделях Бетельгейзе принят фотосферный угловой диаметр около43 мс , с несколькими оболочками до 50–60 мсд . [17] Предполагая расстояние197 пк , это означает диаметр звезды887 ± 203 R ☉ . [18]
Когда-то считалось, что у Бетельгейзе самый большой угловой диаметр среди всех звезд на небе после Солнца , но в 1997 году группа астрономов измерила диаметр звезды R Золотой Рыбы , которая потеряла это преимущество.57,0 ± 0,5 мсд , хотя R Золотой Рыбы, находясь гораздо ближе к Земле, примерно200 световых лет , имеет линейный диаметр примерно в одну треть диаметра Бетельгейзе. [137]
Бетельгейзе находится слишком далеко от эклиптики, чтобы быть затмеваемой большими планетами, но затмения некоторыми астероидами (которые более широко распространены и гораздо более многочисленны) происходят часто. Частичное затмение астероидом 19-й величины (147857) 2005 UW 381 произошло 2 января 2012 года. Оно было частичным, потому что угловой диаметр звезды был больше, чем у астероида; яркость Бетельгейзе упала всего на 0,01 звездной величины. [138] [139]
Астероид 14-й величины 319 Leona , как было предсказано, затмит 12 декабря 2023 года в 01:12 UTC. [140] Сначала полнота была неопределенной, и прогнозировалось, что затмение продлится всего около двенадцати секунд (видимое на узкой полосе на поверхности Земли, точная ширина и местоположение которой изначально были неопределенными из-за отсутствия точных знаний о размере и траектории астероида). [141] Позднее прогнозы были уточнены по мере анализа дополнительных данных для [142] полноты («огненного кольца») продолжительностью приблизительно пять секунд и траектории шириной 60 км, простирающейся от Таджикистана, Армении, Турции, Греции, Италии, Испании, Атлантического океана, Майами, Флориды и островов Флорида-Кис до частей Мексики. [143] (Это счастливое событие также позволит провести детальные наблюдения за самой звездой 319 Leona.) [144] Среди других программ 80 астрономов-любителей только в Европе были координированы астрофизиком Мигелем Монтаржесом и др. из Парижской обсерватории для этого события. [145]
Бетельгейзе — очень большая, яркая, но холодная звезда, классифицируемая как красный сверхгигант M1-2 Ia-ab . Буква «M» в этом обозначении означает, что это красная звезда, принадлежащая к спектральному классу M и, следовательно, имеющая относительно низкую фотосферную температуру; суффикс класса светимости «Ia-ab» указывает на то, что это сверхгигант промежуточной светимости со свойствами, находящимися между обычным сверхгигантом и светящимся сверхгигантом. С 1943 года спектр Бетельгейзе служит одной из стабильных опорных точек, по которым классифицируются другие звезды. [146]
Неопределенность в температуре поверхности звезды, ее диаметре и расстоянии затрудняет точное измерение светимости Бетельгейзе, но исследование 2012 года указывает на светимость около 126 000 L ☉ , предполагая, что расстояние200 пк . [147] Исследования с 2001 года сообщают об эффективных температурах в диапазоне от 3250 до 3690 К. Значения за пределами этого диапазона уже сообщались ранее, и большая часть изменений считается реальной из-за пульсаций в атмосфере. [18] Звезда также является медленно вращающимся объектом, и последняя зарегистрированная скорость была5,45 км/с [17] — намного медленнее, чем Антарес , скорость вращения которого составляет20 км/с . [148] Период вращения зависит от размера Бетельгейзе и ориентации по отношению к Земле, но было подсчитано, что он составляет36 лет , чтобы сделать оборот вокруг своей оси, наклоненной под углом около60° к Земле. [17]
В 2004 году астрономы, используя компьютерное моделирование, предположили, что даже если Бетельгейзе не вращается, она может демонстрировать крупномасштабную магнитную активность в своей обширной атмосфере, фактор, при котором даже умеренно сильные поля могут оказывать существенное влияние на свойства пыли, ветра и потери массы звезды. [149] Серия спектрополяриметрических наблюдений, полученных в 2010 году с помощью телескопа Бернара Лио в обсерватории Пик-дю-Миди, выявила наличие слабого магнитного поля на поверхности Бетельгейзе, что позволяет предположить, что гигантские конвективные движения сверхгигантских звезд способны вызвать начало мелкомасштабного динамо-эффекта . [150]
У Бетельгейзе нет известных орбитальных спутников, поэтому ее масса не может быть рассчитана этим прямым методом. Современные оценки массы из теоретического моделирования дали значения 9,5–21 M ☉ , [151] со значениями 5 M ☉ –30 M ☉ из более старых исследований. [152] Было подсчитано, что Бетельгейзе начала свою жизнь как звезда с массой 15–20 M ☉ , на основе солнечной светимости 90 000–150 000. [129] Новый метод определения массы сверхгиганта был предложен в 2011 году, аргументируя это текущей звездной массой 11,6 M ☉ с верхним пределом 16,6 и нижним 7,7 M ☉ , на основе наблюдений профиля интенсивности звезды с помощью узкой интерферометрии H-диапазона и с использованием фотосферного измерения примерно4.3 AU или955 ± 217 R ☉ . [151] Вероятностный предварительный анализ возраста дает текущую массу 16,5–19 M ☉ и начальную массу 18–21 M ☉ . [11]
Массу Бетельгейзе также можно оценить на основе ее положения на диаграмме цвет-величина-диаграмма (CMD) . Цвет Бетельгейзе мог измениться с желтого (или, возможно, оранжевого; т. е. желтый сверхгигант) на красный за последние несколько тысяч лет, основываясь на обзоре исторических записей 2022 года. Это изменение цвета в сочетании с CMD предполагает массу 14 M ☉ и возраст 14 млн лет, а также расстояние от 125 до 150 парсеков (~400-500 световых лет). [12]
Кинематика Бетельгейзе сложна. Возраст сверхгигантов класса M с начальной массой 20 M ☉ составляет примерно 10 миллионов лет. [105] [153] Исходя из ее нынешнего положения и движения, проекция назад во времени поместила бы Бетельгейзе около290 парсеков дальше от галактической плоскости — неправдоподобное местоположение, поскольку там нет области звездообразования . Более того, проецируемый путь Бетельгейзе, по-видимому, не пересекается с субассоциацией 25 Ori или гораздо более молодым скоплением туманности Ориона (ONC, также известным как Ori OB1d), особенно потому, что астрометрия Very Long Baseline Array дает расстояние от Бетельгейзе до ONC между 389 и 414 парсеков . Следовательно, вполне вероятно, что Бетельгейзе не всегда имела свое текущее движение в пространстве, а меняла курс в то или иное время, возможно, в результате взрыва звезды поблизости . [105] [154] Наблюдение, проведенное космической обсерваторией Гершеля в январе 2013 года, показало, что ветры звезды сталкиваются с окружающей межзвездной средой. [155]
Наиболее вероятный сценарий звездообразования для Бетельгейзе заключается в том, что это звезда-беглец из ассоциации Орион OB1 . Первоначально являясь членом массивной кратной системы в пределах Ori OB1a, Бетельгейзе, вероятно, образовалась около 10–12 миллионов лет назад, [156] но быстро эволюционировала из-за своей большой массы. [105] Х. Буй и Дж. Алвес предположили в 2015 году, что Бетельгейзе может быть членом недавно обнаруженной ассоциации Таурион OB . [157]
На поздней стадии звездной эволюции массивные звезды, такие как Бетельгейзе, демонстрируют высокие скорости потери массы , возможно, до одной M ☉ за10 000 лет , что приводит к сложной околозвездной среде , которая постоянно меняется. В статье 2009 года потеря массы звезд была названа «ключом к пониманию эволюции Вселенной с самых ранних космологических времен до современной эпохи, а также образования планет и формирования самой жизни». [158] Однако физический механизм не совсем понятен. [134] Когда Мартин Шварцшильд впервые предложил свою теорию огромных конвекционных ячеек, он утверждал, что это была вероятная причина потери массы в эволюционировавших сверхгигантах, таких как Бетельгейзе. [51] Недавние работы подтвердили эту гипотезу, однако все еще существуют неопределенности относительно структуры их конвекции, механизма потери массы, способа образования пыли в их расширенной атмосфере и условий, которые ускоряют их драматический финал как сверхновой типа II. [134] В 2001 году Грэм Харпер оценил звездный ветер в 0,03 M ☉ каждые10 000 лет [159] , но исследования с 2009 года предоставили доказательства эпизодической потери массы, что делает любую общую цифру для Бетельгейзе неопределенной. [160] Текущие наблюдения показывают, что звезда, подобная Бетельгейзе, может провести часть своей жизни как красный сверхгигант , но затем вернуться назад по диаграмме Г-Р, снова пройти через короткую фазу желтого сверхгиганта , а затем взорваться как голубой сверхгигант или звезда Вольфа-Райе [29] .
Астрономы могут быть близки к разгадке этой тайны. Они заметили большой шлейф газа, простирающийся по крайней мере в шесть раз больше ее звездного радиуса, что указывает на то, что Бетельгейзе не сбрасывает материю равномерно во всех направлениях. [61] Наличие шлейфа подразумевает, что сферическая симметрия фотосферы звезды, часто наблюдаемая в инфракрасном диапазоне, не сохраняется в ее близком окружении. Асимметрии на звездном диске были зарегистрированы на разных длинах волн. Однако из-за усовершенствованных возможностей адаптивной оптики NACO на VLT эти асимметрии оказались в центре внимания. Двумя механизмами, которые могли вызвать такую асимметричную потерю массы, были крупномасштабные конвективные ячейки или полярная потеря массы, возможно, из-за вращения. [61] При более глубоком исследовании с помощью телескопа AMBER от ESO было обнаружено, что газ в расширенной атмосфере сверхгиганта энергично движется вверх и вниз, создавая пузыри размером с сам сверхгигант, что привело его команду к выводу, что такое звездное потрясение стоит за мощным выбросом шлейфа, наблюдаемым Кервеллой. [160]
В дополнение к фотосфере, в настоящее время идентифицировано шесть других компонентов атмосферы Бетельгейзе. Это молекулярная среда, также известная как МОЛсфера, газовая оболочка, хромосфера, пылевая среда и две внешние оболочки (S1 и S2), состоящие из оксида углерода (CO). Известно, что некоторые из этих элементов асимметричны, в то время как другие перекрываются. [102]
Приблизительно на расстоянии 0,45 радиуса звезды (~2–3 AU ) над фотосферой может находиться молекулярный слой, известный как MOLsphere или молекулярная среда. Исследования показывают, что он состоит из водяного пара и оксида углерода с эффективной температурой около1500 ± 500 K. [ 102] [161] Водяной пар был первоначально обнаружен в спектре сверхгиганта в 1960-х годах в двух проектах Stratoscope, но игнорировался в течение десятилетий. MOLsphere может также содержать SiO и Al 2 O 3 —молекулы, которые могли бы объяснить образование частиц пыли.
Другая более холодная область, асимметричная газовая оболочка, простирается на несколько радиусов (~10–40 а.е. ) от фотосферы. Он обогащен кислородом и особенно азотом относительно углерода. Эти аномалии состава, вероятно, вызваны загрязнением CNO -обработанным материалом из внутренней части Бетельгейзе. [102] [162]
Снимки, полученные с помощью радиотелескопа в 1998 году, подтверждают, что у Бетельгейзе очень сложная атмосфера [163] с температурой3450 ± 850 K , что аналогично температуре, зафиксированной на поверхности звезды, но намного ниже, чем у окружающего газа в том же регионе. [163] [164] Изображения VLA также показывают, что этот газ с более низкой температурой постепенно охлаждается по мере своего расширения наружу. Хотя это и неожиданно, он оказывается наиболее распространенным компонентом атмосферы Бетельгейзе. «Это меняет наше базовое понимание атмосфер красных сверхгигантов», — объяснил Джереми Лим, руководитель группы. «Вместо того, чтобы атмосфера звезды равномерно расширялась из-за газа, нагретого до высоких температур вблизи ее поверхности, теперь кажется, что несколько гигантских конвекционных ячеек выталкивают газ с поверхности звезды в ее атмосферу». [163] Это тот же регион, в котором, как полагают, существует обнаруженный Кервеллой в 2009 году яркий шлейф, возможно, содержащий углерод и азот и простирающийся по крайней мере на шесть фотосферных радиусов в юго-западном направлении звезды. [102]
Хромосфера была напрямую запечатлена камерой для слабых объектов на борту космического телескопа Хаббл в ультрафиолетовом диапазоне. Изображения также выявили яркую область в юго-западном квадранте диска. [ 165] Средний радиус хромосферы в 1996 году был примерно в 2,2 раза больше оптического диска (~10 а.е. ) и, как сообщается, имела температуру не выше5500 К. [ 102] [166] Однако в 2004 году наблюдения с помощью STIS, высокоточного спектрометра Хаббла, указали на существование теплой хромосферной плазмы на расстоянии не менее одной угловой секунды от звезды. На расстоянии197 пк , размер хромосферы может достигать200 а.е. [ 165] Наблюдения убедительно продемонстрировали, что теплая хромосферная плазма пространственно перекрывается и сосуществует с холодным газом в газовой оболочке Бетельгейзе, а также с пылью в ее околозвездных пылевых оболочках. [102] [165]
Первое заявление о пылевой оболочке, окружающей Бетельгейзе, было выдвинуто в 1977 году, когда было отмечено, что пылевые оболочки вокруг зрелых звезд часто испускают большое количество излучения сверх фотосферного вклада. Используя гетеродинную интерферометрию , был сделан вывод, что красный сверхгигант испускает большую часть своего избыточного излучения с позиций за пределами 12 звездных радиусов или примерно расстояния пояса Койпера в 50-60 а. е., что зависит от предполагаемого звездного радиуса. [42] [102] С тех пор были проведены исследования этой пылевой оболочки на разных длинах волн, дающие решительно разные результаты. Исследования 1990-х годов оценили внутренний радиус пылевой оболочки где-то от 0,5 до1,0 угловых секунд или от 100 до200 а.е. [ 167] [168] Эти исследования указывают на то, что пылевая среда, окружающая Бетельгейзе, не статична. В 1994 году было сообщено, что Бетельгейзе подвергается спорадическому производству пыли в течение десятилетий, за которым следует бездействие. В 1997 году были отмечены значительные изменения в морфологии пылевой оболочки за один год, что предполагает, что оболочка асимметрично освещается полем звездного излучения, на которое сильно влияет существование фотосферных горячих точек. [167] Отчет 1984 года о гигантской асимметричной пылевой оболочке1 шт (206 265 а.е. ) не была подтверждена недавними исследованиями, хотя в другом исследовании, опубликованном в том же году, говорилось, что были обнаружены три пылевые оболочки, простирающиеся на четыре световых года с одной стороны распадающейся звезды, что позволяет предположить, что Бетельгейзе сбрасывает свои внешние слои по мере своего движения. [169] [170]
Хотя точный размер двух внешних оболочек CO остается неясным, предварительные оценки показывают, что одна оболочка простирается примерно от 1,5 до 4,0 угловых секунд , а другая расширяется до 7,0 угловых секунд. [171] Предполагая, что орбита Юпитера5,5 а.е. в качестве радиуса звезды, внутренняя оболочка будет простираться примерно на 50-150 радиусов звезды (~300-800 а.е. ) с внешним на расстоянии 250 звездных радиусов (~1400 а.е. ). Гелиопауза Солнца оценивается в 100 а.е., поэтому размер этой внешней оболочки будет почти в четырнадцать раз превышать размер Солнечной системы.
Бетельгейзе движется в межзвездной среде со сверхзвуковой скоростью30 км/с (т.е. ~6,3 а.е./а .), создавая ударную волну . [172] [173] Ударная волна создается не звездой, а ее мощным звездным ветром , поскольку она выбрасывает огромное количество газа в межзвездную среду со скоростью17 км/с , нагревая материал, окружающий звезду, тем самым делая ее видимой в инфракрасном свете. [174] Поскольку Бетельгейзе такая яркая, только в 1997 году головная ударная волна была впервые сфотографирована. По оценкам, кометная структура имеет ширину не менее одного парсека, предполагая расстояние в 643 световых года. [175]
Гидродинамическое моделирование ударной волны, проведенное в 2012 году, показывает, что она очень молодая — менее 30 000 лет — что предполагает две возможности: что Бетельгейзе только недавно переместилась в область межзвездной среды с другими свойствами или что Бетельгейзе претерпела значительную трансформацию, вызвав изменение звездного ветра. [176] В статье 2012 года было высказано предположение, что это явление было вызвано переходом Бетельгейзе из голубого сверхгиганта (BSG) в красный сверхгигант (RSG). Существуют доказательства того, что на поздней стадии эволюции звезды, подобной Бетельгейзе, такие звезды «могут претерпевать быстрые переходы от красного к синему и наоборот на диаграмме Герцшпрунга–Рассела, с сопутствующими быстрыми изменениями их звездных ветров и ударных волн». [172] [177] Более того, если будущие исследования подтвердят эту гипотезу, может оказаться, что Бетельгейзе прошла около 200 000 а.е. как красный сверхгигант, рассеивая столько же3 M ☉ вдоль своей траектории.
Бетельгейзе — красный сверхгигант, который развился из звезды главной последовательности O-типа . После истощения водорода в ядре Бетельгейзе превратилась в голубого сверхгиганта, прежде чем превратиться в свой нынешний красный сверхгигант. [98] Ее ядро в конечном итоге коллапсирует, вызывая взрыв сверхновой и оставляя после себя компактный остаток . Детали зависят от точной начальной массы и других физических свойств этой звезды главной последовательности.
Начальную массу Бетельгейзе можно оценить только путем тестирования различных моделей звездной эволюции для соответствия ее текущим наблюдаемым свойствам. Неизвестные как модели, так и текущие свойства означают, что существует значительная неопределенность в первоначальном облике Бетельгейзе, но ее масса обычно оценивается в диапазоне 10–25 M ☉ , а современные модели находят значения 15–20 M ☉ . Можно обоснованно предположить, что ее химический состав был около 70% водорода, 28% гелия и 2,4% тяжелых элементов, немного более богатый металлами, чем Солнце, но в остальном похожий. Начальная скорость вращения более неопределенна, но модели с медленной или умеренной начальной скоростью вращения дают наилучшие соответствия текущим свойствам Бетельгейзе. [18] [98] [178] Эта версия главной последовательности Бетельгейзе была бы горячей яркой звездой со спектральным типом, таким как O9V. [147]
Звезде с массой 15 M ☉ потребуется от 11,5 до 15 миллионов лет, чтобы достичь стадии красного сверхгиганта, а более быстро вращающимся звездам потребуется больше всего времени. [178] Быстро вращающимся звездам с массой 20 M ☉ требуется 9,3 миллиона лет, чтобы достичь стадии красного сверхгиганта, в то время как звездам с массой 20 M ☉ и медленным вращением требуется всего 8,1 миллиона лет. [98] Это наилучшие оценки текущего возраста Бетельгейзе, поскольку время с момента ее нулевого возраста на главной последовательности оценивается в 8,0–8,5 миллионов лет как звезды с массой 20 M ☉ без вращения. [18]
Время, проведенное Бетельгейзе в качестве красного сверхгиганта, можно оценить, сравнив темпы потери массы с наблюдаемым околозвездным материалом, а также с обилием тяжелых элементов на поверхности. Оценки варьируются от 10 000 лет до максимум 140 000 лет. Бетельгейзе, по-видимому, испытывает короткие периоды большой потери массы и является убегающей звездой, быстро движущейся в пространстве, поэтому сравнение ее текущей потери массы с общей потерянной массой затруднено. [18] [98]
Поверхность Бетельгейзе показывает увеличение азота, относительно низкие уровни углерода и высокую долю 13 C относительно 12 C , все это указывает на звезду, которая испытала первое выемка . Однако первое выемка происходит вскоре после того, как звезда достигает фазы красного сверхгиганта, и поэтому это означает только то, что Бетельгейзе была красным сверхгигантом по крайней мере несколько тысяч лет. Лучшим прогнозом является то, что Бетельгейзе уже провела около 40 000 лет как красный сверхгигант, [18] покинув главную последовательность, возможно, миллион лет назад. [178]
Текущую массу можно оценить с помощью эволюционных моделей, исходя из начальной массы и ожидаемой потери массы на данный момент. Для Бетельгейзе общая потеря массы, как прогнозируется, составит не более одного M ☉ , что дает текущую массу 19,4–19,7 M ☉ , что значительно выше, чем оценка другими способами, такими как пульсационные свойства или модели потемнения к краю. [18]
Все звезды, более массивные, чем около 10 M ☉, как ожидается, закончат свою жизнь, когда их ядра коллапсируют, обычно производя взрыв сверхновой. До около 15 M ☉ сверхновая типа II-P всегда образуется из стадии красного сверхгиганта. [178]
Более массивные звезды могут терять массу достаточно быстро, чтобы эволюционировать в сторону более высоких температур, прежде чем их ядра смогут коллапсировать, особенно для вращающихся звезд и моделей с особенно высокими скоростями потери массы. Эти звезды могут производить сверхновые типа II-L или типа IIb из желтых или голубых сверхгигантов, или сверхновые типа I b/c из звезд Вольфа-Райе. [179] Модели вращающихся звезд 20 M ☉ предсказывают необычную сверхновую типа II, похожую на SN 1987A, из голубого сверхгиганта- прародителя. [178] С другой стороны, невращающиеся модели 20 M ☉ предсказывают сверхновую типа II-P из красного сверхгиганта- прародителя. [18]
Время до взрыва Бетельгейзе зависит от прогнозируемых начальных условий и от оценки времени, уже проведенного в качестве красного сверхгиганта. Полное время жизни от начала фазы красного сверхгиганта до коллапса ядра варьируется от примерно 300 000 лет для вращающейся звезды 25 M ☉ , 550 000 лет для вращающейся звезды 20 M ☉ и до миллиона лет для невращающейся звезды 15 M ☉ . Учитывая предполагаемое время с тех пор, как Бетельгейзе стала красным сверхгигантом, оценки ее оставшегося времени жизни варьируются от «лучшего предположения» менее 100 000 лет для невращающейся модели 20 M ☉ до гораздо большего времени для вращающихся моделей или звезд с меньшей массой. [18] [178] Предполагаемое место рождения Бетельгейзе в ассоциации Орион OB1 является местом нескольких предыдущих сверхновых. Считается, что убегающие звезды могут быть вызваны сверхновыми, и есть веские доказательства того, что OB-звезды μ Голубя , AE Возничего и 53 Овна произошли от таких взрывов в Ori OB1 2,2, 2,7 и 4,9 миллионов лет назад. [154]
Типичная сверхновая типа II-P испускает2 × 10 46 Дж нейтрино и производит взрыв с кинетической энергией2 × 10 44 Дж . С Земли Бетельгейзе как сверхновая типа IIP будет иметь пиковую видимую величину где-то в диапазоне от −8 до −12. [180] Это было бы легко видно при дневном свете, с возможной яркостью вплоть до значительной доли полной Луны , хотя, вероятно, не превышающей ее. Этот тип сверхновой будет сохранять примерно постоянную яркость в течение 2–3 месяцев, прежде чем быстро потускнеет. Видимый свет производится в основном радиоактивным распадом кобальта и поддерживает свою яркость из-за увеличивающейся прозрачности остывающего водорода, выбрасываемого сверхновой. [181]
Из-за недоразумений, вызванных публикацией 2009 года о 15%-ном сжатии звезды, по-видимому, ее внешней атмосферы, [57] [130] Бетельгейзе часто становилась предметом страшилок и слухов, предполагающих, что она взорвется в течение года, и приводящих к преувеличенным заявлениям о последствиях такого события. [182] [183] Время появления и распространенность этих слухов были связаны с более широкими заблуждениями в астрономии, в частности с предсказаниями конца света, касающимися календарного апокалипсиса майя . [184] [185] Бетельгейзе вряд ли произведет гамма-всплеск и находится недостаточно близко, чтобы ее рентгеновские лучи , ультрафиолетовое излучение или выброшенный материал оказали значительное воздействие на Землю . [18] [186]
После потускнения Бетельгейзе в декабре 2019 года [187] [62] в научных и основных средствах массовой информации появились сообщения, в которых снова высказывались предположения о том, что звезда может вот-вот взорваться как сверхновая — даже несмотря на научные исследования, согласно которым сверхновая не ожидается в течение, возможно, 100 000 лет. [188] Некоторые издания сообщили о величине, составляющей +1,3, как о необычном и интересном явлении, например, журнал Astronomy , [68] National Geographic , [71] и Smithsonian . [189]
Некоторые основные СМИ, такие как The Washington Post [72] , ABC News в Австралии [73] и Popular Science [190], сообщили , что сверхновая возможна, но маловероятна, в то время как другие издания ложно изображали сверхновую как неминуемую реалистичную возможность. CNN , например, выбрал заголовок «Гигантская красная звезда ведет себя странно, и ученые думают, что она может взорваться» [191] , в то время как New York Post объявила Бетельгейзе «ожидаемой взрывной сверхновой». [74]
Фил Плэйт в своем блоге Bad Astronomy , отмечая, что недавнее поведение Бетельгейзе, «хотя и необычно... но не беспрецедентно», утверждал, что звезда вряд ли взорвется «еще очень долго». [192] Деннис Овербай из The New York Times согласился, что взрыв не неизбежен, но добавил, что «астрономы развлекаются, думая об этом». [193]
После возможной сверхновой останется небольшой плотный остаток , либо нейтронная звезда , либо черная дыра . Бетельгейзе, похоже, не имеет ядра, достаточно массивного для черной дыры, поэтому остаток, вероятно, будет нейтронной звездой с массой приблизительно 1,5 M ☉ . [18]
Бетельгейзе также писалось как Betelgeux [1] и, в немецком языке , Beteigeuze [b] (согласно Боде ). [194] [195] Бетельгейкс и Бетельгейзе использовались до начала 20-го века, когда написание Betelgeuse стало универсальным. [196] Консенсус относительно его произношения слаб и столь же разнообразен, как и его написания:
Произношение -urz является попыткой передать французский звук eu ; оно работает только с ударением без r .
Бетельгейзе часто неправильно переводят как «подмышка центральной». [198] В своей работе 1899 года «Звездные имена и их значения » американский натуралист-любитель Ричард Хинкли Аллен заявил, что происхождение произошло от ابط الجوزاء Ibṭ al-Jauzah , которое, как он утверждал, выродилось в ряд форм, включая Bed Elgueze , Beit Algueze , Bet El-gueze и Beteigeuze , в формы Betelgeuse , Betelguese , Betelgueze и Betelgeux . Звезда была названа Beldengeuze в таблицах Альфонса , [199] а итальянский священник -иезуит и астроном Джованни Баттиста Риччоли назвал ее Bectelgeuze или Bedalgeuze . [26]
Пауль Куницш, профессор арабских исследований Мюнхенского университета, опроверг версию Аллена и вместо этого предположил, что полное имя является искажением арабского يد الجوزاء Yad al-Jauzā' , что означает «Рука аль-Джаузы» ; т. е . Орион. [200] Неправильная европейская транслитерация на средневековую латынь привела к тому, что первый символ y ( ﻴ , с двумя точками внизу) был неправильно прочитан как b ( ﺒ , с одной точкой внизу). В эпоху Возрождения название звезды писалось как بيت الجوزاء Bait al-Jauzā' («дом Ориона») или بط الجوزاء Baţ al-Jauzā' , что ошибочно считалось «подмышка Ориона» (правильный перевод «подмышки» был бы ابط , транслитерируемый как Ibţ ) . Это привело к современному переводу как Бетельгейзе . [201] Другие авторы с тех пор приняли объяснение Куницша. [35]
Последняя часть названия, «-elgeuse», происходит от арабского الجوزاء al-Jauzā' , исторического арабского названия созвездия Орион , женского имени в старой арабской легенде , и неопределенного значения. Поскольку جوز j-wz , корень jauzā ' , означает «средний», al-Jauzā' примерно означает «Центральный». Современное арабское название Ориона — الجبار al-Jabbār («Великан»), хотя использование الجوزاء al-Jauzā' в названии звезды продолжалось. [201] Английский переводчик 17-го века Эдмунд Чилмид дал ему название Ied Algeuze («Рука Ориона»), от Christmannus . [26] Другие записанные арабские имена включают اليد اليمنى Аль-Яд аль-Ямна («Правая рука»), الذراع Аль-Дхира («Рука») и المنكب Аль-Манкиб («Плечо»), все из аль-Джаузы, Орион, [26] как منكب. الجوزاء Манкиб аль-Джауза .
Другие названия Бетельгейзе включают персидское Bašn «Рука» и коптское Klaria «Браслет». [26] Баху было его санскритским названием, как часть индуистского понимания созвездия как бегущей антилопы или оленя. [26] В традиционной китайской астрономии название Бетельгейзе —参宿四( Shēnxiùsì , Четвертая звезда созвездия Трех Звезд ) [202], поскольку китайское созвездие参宿первоначально относилось к трем звездам в Поясе Ориона . Это созвездие в конечном итоге было расширено до десяти звезд, но более раннее название сохранилось. [ 203] В Японии клан Тайра, или Хэйкэ, принял Бетельгейзе и ее красный цвет в качестве своего символа, назвав звезду Хэйкэ-боши (平家星), в то время как клан Минамото, или Гэндзи, выбрал Ригель и его белый цвет. Две могущественные семьи вели легендарную войну в истории Японии, звезды противостояли друг другу и их разделял только Пояс. [204] [205]
В таитянских преданиях Бетельгейзе была одним из столпов, подпирающих небо, известным как Ана-вару , столп, на котором можно сидеть. Его также называли Та'уруа-нуи-о-Мере «Великий праздник родительских тоскливых чувств». [206] Гавайское название для него было Каулуа-коко («яркая красная звезда»). [207] Лакандонский народ Центральной Америки знал его как чак туликс («красная бабочка»). [208]
Астрономический писатель Роберт Бернхэм-младший предложил для этой звезды термин padparadaschah , который обозначает редкий оранжевый сапфир в Индии. [196]
С историей астрономии, тесно связанной с мифологией и астрологией до научной революции , красная звезда, как и планета Марс, которая получила свое название от римского бога войны , на протяжении тысячелетий была тесно связана с воинственным архетипом завоевания и, как следствие, с мотивом смерти и возрождения. [26] Другие культуры создали другие мифы. Стивен Р. Уилк предположил, что созвездие Ориона могло представлять греческую мифологическую фигуру Пелопса , у которого было искусственное плечо из слоновой кости, сделанное для него, с Бетельгейзе в качестве плеча, цвет которого напоминал красновато-желтый блеск слоновой кости. [32]
Аборигены из пустыни Большая Виктория в Южной Австралии включили Бетельгейзе в свои устные традиции как клуб Ньеруны (Ориона), который наполняется огненной магией и рассеивается перед возвращением. Это было истолковано как доказательство того, что ранние аборигенные наблюдатели знали об изменениях яркости Бетельгейзе. [209] [210] Народ Вардаман из северной Австралии знал звезду как Я-джунгин («Мерцание совиных глаз»), ее переменный свет обозначал ее прерывистое наблюдение за церемониями, проводимыми лидером красных кенгуру Ригелем. [211] В южноафриканской мифологии Бетельгейзе воспринималась как лев, бросающий хищный взгляд на трех зебр, представленных Поясом Ориона. [212]
В Америке Бетельгейзе означает отрубленную конечность человеческой фигуры (Орион) — таулипанг из Бразилии знает созвездие как Зилилкавай, героя, чья нога была отрезана его женой, с переменным светом Бетельгейзе, связанным с отсечением конечности. Аналогично, народ лакота в Северной Америке видит в нем вождя, чья рука была отрезана. [32]
Санскритское название Бетельгейзе — ārdrā («влажный»), эпоним лунного дома Ардра в индуистской астрологии . [213] Ригведический бог бурь Рудра правил звездой; эта ассоциация была связана энтузиастом звезд 19-го века Ричардом Хинкли Алленом со штормовой природой Ориона. [26] Созвездия в македонском фольклоре представляли сельскохозяйственные предметы и животных, отражая их образ жизни. Для них Бетельгейзе была Орах («пахарь»), наряду с остальной частью Ориона, которая изображала плуг с волами. Восход Бетельгейзе около 3 часов ночи в конце лета и осенью означал время, когда деревенские мужчины отправлялись в поля и пахали. [214] Для инуитов появление Бетельгейзе и Беллатрисы высоко в южном небе после захода солнца знаменовало начало весны и удлинение дней в конце февраля и начале марта. Эти две звезды были известны как Акуттуджуук («те [две] звезды, которые расположены далеко друг от друга»), что указывает на расстояние между ними, в основном среди жителей Северной Баффиновой Земли и полуострова Мелвилл. [36]
Противоположные расположения Ориона и Скорпиона , с соответствующими им ярко-красными переменными звездами Бетельгейзе и Антаресом , были отмечены древними культурами по всему миру. Заход Ориона и восход Скорпиона означают смерть Ориона от скорпиона. В Китае они означают братьев и соперников Шэнь и Шан. [ 32] Батаки Суматры отмечали свой Новый год первым новолунием после погружения Пояса Ориона под горизонт, в этот момент Бетельгейзе оставалась «подобной хвосту петуха». Положения Бетельгейзе и Антареса на противоположных концах небесного неба считались значимыми, и их созвездия рассматривались как пара скорпионов. Дни Скорпиона отмечались как ночи, когда можно было видеть оба созвездия. [215]
Как одна из самых ярких и известных звезд, Бетельгейзе фигурировала во многих художественных произведениях. Необычное имя звезды вдохновило на название фильма 1988 года «Битлджус» , ссылаясь на его главного антагониста, и сценарист Майкл Макдауэлл был впечатлен тем, как много людей уловили эту связь. [196] В популярном научно-фантастическом сериале « Автостопом по Галактике» Дугласа Адамса Форд Префект был с «маленькой планеты где-то поблизости от Бетельгейзе». [216]
В честь звезды были названы два американских военных корабля, оба из которых были кораблями Второй мировой войны: USS Betelgeuse (AKA-11), спущенный на воду в 1939 году, и USS Betelgeuse (AK-260), спущенный на воду в 1944 году. В 1979 году французский супертанкер Betelgeuse был пришвартован у острова Уидди , и при взрыве произошел выброс нефти, в результате чего погибло 50 человек. Это была одна из самых страшных катастроф в истории Ирландии. [217]
Песня группы Dave Matthews Band «Black and Blue Bird» упоминает звезду. [218] Песня Blur «Far Out» из их альбома 1994 года Parklife упоминает Бетельгейзе в своих текстах. [219]
В стихотворении Филипа Ларкина «Северный корабль», входящем в одноименный сборник , звезда упоминается в разделе «Выше 80° с.ш.», где говорится:
«У женщины десять когтей».
Пел пьяный боцман; / Дальше Бетельгейзе, / Ярче Ориона / Или планет Венеры и Марса, / Звезда пылает на океане; / «У женщины десять когтей», /
Пел пьяный боцман».
Гумберт Вулф написал стихотворение о Бетельгейзе, которое было положено на музыку Густавом Хольстом . [220]
В этой таблице представлен неполный список угловых измерений, проведенных с 1920 года. Также включен столбец, в котором указан текущий диапазон радиусов для каждого исследования на основе последней оценки расстояния Бетельгейзе (Харпер и др. )197 ± 45 шт .
Статья | Год [c] | Телескоп | # | Спектр | λ ( мкм ) | ∅ ( мac ) [д] | Радиусы [e] @ 197 ± 45 шт. | Примечания |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Михельсон [37] | 1920 | Маунт-Вилсон | 1 | Видимый | 0,575 | 47,0 ± 4,7 | 3.2–6.3 AU | Конечность потемнела +17% = 55,0 |
Бонно [41] | 1972 | Паломар | 8 | Видимый | 0,422–0,719 | 52,0–69,0 | 3.6–9.2 AU | Сильная корреляция ∅ с λ |
Балега [118] | 1978 | ESO | 3 | Видимый | 0,405–0,715 | 45,0–67,0 | 3.1–8,6 АЕ | Нет корреляции ∅ с λ |
1979 | САО | 4 | Видимый | 0,575–0,773 | 50,0–62,0 | 3.5–8.0 AU | ||
Бушер [47] | 1989 | УХТ | 4 | Видимый | 0,633–0,710 | 54,0–61,0 | 4.0–7,9 АЕ | Обнаруженные асимметрии/горячие точки |
Уилсон [101] | 1991 | УХТ | 4 | Видимый | 0,546–0,710 | 49,0–57,0 | 3.5–7.1 AU | Подтверждение точек доступа |
Татхилл [50] | 1993 | УХТ | 8 | Видимый | 0,633–0,710 | 43,5–54,2 | 3.2–7.0 AU | Изучение точек доступа на 3 звездах |
1992 | УХТ | 1 | ближний инфракрасный диапазон | 0,902 | 42,6 ± 3,0 | 3.0–5.6 AU | ||
Джиллиленд [52] | 1995 | HST | УФ | 0,24–0,27 | 104–112 | 10.3–11.1 | Диаметры FWHM | |
0,265–0,295 | 92–100 | 9.1–9.8 | ||||||
Вайнер [56] | 1999 | ИСИ | 2 | МИР ( диапазон N ) | 11.150 | 54,7 ± 0,3 | 4.1–6.7 АЕ | Конечность потемнела =55,2 ± 0,5 |
Перрен [119] | 1997 | ЙОТА | 7 | БИК ( диапазон К ) | 2.200 | 43,33 ± 0,04 | 3.3–5.2 AU | K и L полосы ,Контрастность данных 11,5 мкм |
Обуа [102] | 2005 | ЙОТА | 6 | БИК ( диапазон H ) | 1.650 | 44,28 ± 0,15 | 3.4–5.4 AU | Диаметр Росселанда45,03 ± 0,12 |
Эрнандес [132] | 2006 | VLTI | 2 | БИК (диапазон К) | 2.099–2.198 | 42,57 ± 0,02 | 3.2–5.2 AU | Высокоточные результаты AMBER. |
Охнака [160] | 2008 | VLTI | 3 | БИК (диапазон К) | 2.280–2.310 | 43,19 ± 0,03 | 3.3–5.2 AU | Конечность потемнела43,56 ± 0,06 |
Таунс [58] | 1993 | ИСИ | 17 | МИР (диапазон N) | 11.150 | 56,00 ± 1,00 | 4.2–6.8 АЕ | Систематическое исследование, включающее 17 измерений на одной и той же длине волны с 1993 по 2009 гг. |
2008 | ИСИ | МИР (диапазон N) | 11.150 | 47,00 ± 2,00 | 3.6–5.7 АЕ | |||
2009 | ИСИ | МИР (диапазон N) | 11.150 | 48,00 ± 1,00 | 3.6–5.8 АЕ | |||
Охнака [133] | 2011 | VLTI | 3 | БИК (диапазон К) | 2.280–2.310 | 42,05 ± 0,05 | 3.2–5.2 AU | Конечность потемнела42,49 ± 0,06 |
Харпер [105] | 2008 | ВЛА | Также следует отметить, что Харпер и др. в заключении своей статьи делают следующее замечание: «В некотором смысле, полученное расстояние200 шт. — это баланс между131 шт (425 св. лет ) Расстояние Гиппархоса и радио, которое стремится к250 шт (815 сл.в. )" — отсюда и установление ±815 световых лет — внешнее расстояние до звезды. |
Измерение 0,047 угловых секунд было для однородного диска. В статье Майкельсон отмечает, что потемнение к краю увеличит угловой диаметр примерно на 17%, следовательно, 0,055 угловых секунд.
Желто-красное "изображение" или "фотография" Бетельгейзе, которое обычно можно увидеть, не является изображением красного сверхгиганта, а математически сгенерированным изображением на основе фотографии. Фотография имела гораздо более низкое разрешение: все изображение Бетельгейзе умещалось в области 10×10 пикселей на
камере слабых объектов
космического телескопа Хаббла
. Изображения были передискретизированы в 5 раз с помощью бикубической сплайновой интерполяции, а затем подвергнуты деконволюции.
Астрономы утверждают, что загадочное затемнение красного сверхгиганта Бетельгейзе является результатом звездного испарения.
Красный гигант Бетельгейзе — самый тусклый из наблюдаемых за последние годы, что вызвало некоторые предположения о том, что звезда вот-вот взорвется. Вот что мы знаем.
затемнение красного сверхгиганта в 2019 году было результатом пыли, а не прелюдией к разрушению, как показало новое исследование.
Предполагая расстояние
197 ± 45 пк , угловое расстояние43,33 ± 0,04 мсд будет соответствовать радиусу4.3 AU или 920 R ☉
Изображения горячих точек на поверхности Бетельгейзе, полученные в видимом и инфракрасном диапазонах с использованием наземных
интерферометров высокого разрешения
Фотография, показывающая три из четырех корпусов, в которых размещаются 1,8-метровые вспомогательные телескопы (AT) в обсерватории Паранал в регионе пустыни Атакама в Чили.
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )Мы выводим диаметр однородного диска
42,05 ± 0,05 мсд и диаметр диска с затемнением к краю степенного типа42,49 ± 0,06 мсд и параметром потемнения к краю(9,7 ± 0,5) × 10 −2
Сжатие соответствует сжатию звезды на расстояние, равное расстоянию между Венерой и Солнцем, сообщили исследователи 9 июня на заседании Американского астрономического общества и 1 июня в Astrophysical Journal Letters.
В статье Lobel
et al.
приравняйте 1 угловую секунду примерно к 40 радиусам звезды, расчет, который в 2004 году, вероятно, предполагал расстояние Hipparcos в 131 пк (430 световых лет) и диаметр фотосферы в 0,0552" по Вайнеру и др.
Такая крупная одиночная особенность отчетливо отличается от рассеянных более мелких областей активности, обычно обнаруживаемых на Солнце, хотя сильное усиление ультрафиолетового потока характерно для магнитной активности звезд. Эта неоднородность может быть вызвана крупномасштабной конвективной ячейкой или результатом глобальных пульсаций и ударных структур, которые нагревают хромосферу.
Норьега в 1997 году оценил размер в 0,8 парсека, предположив более раннюю оценку расстояния в 400 световых лет. С текущей оценкой расстояния в 643 световых года ударная волна будет иметь размеры ~1,28 парсека или более 4 световых лет
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Другие версии: « Ёваташи Боши ; Звезды, проходящие в ночи». Griffith Observer . Том 63, № 10. Октябрь 1999 г. С. 2–17.и « Ёватаси Боши ; Звезды, проходящие в ночи». Журнал Киото . № 48. Июль 2000 г.