U atmosferi Betelgeza astronomi su uočili područje približno 800 stupnjeva toplije od okolnog plina koje se na sličnom mjestu vidi i na snimkama nastalima oko sedam godina ranije. Njegova dugotrajnost iznenadila je istraživače jer bi se, prema postojećim modelima, velika strujanja plina koja stvaraju takva područja trebala brže mijenjati.
Tim predvođen astronomom Billom Dentom usporedio je opažanja radioteleskopa ALMA iz 2015. s kasnijim snimkama unutarnjih slojeva atmosfere tog crvenog superdiva. Nalaze opisuje u novom znanstvenom radu, prihvaćenom za objavu u časopisu Astronomy & Astrophysics. Rezultati bi mogli pomoći u objašnjenju procesa kojima takve zvijezde izbacuju materijal u okolni svemir.
Vrući plin iznad vidljive površine
ALMA je mreža radioteleskopskih antena u čileanskoj pustinji Atacami. Za ova su opažanja antene bile razmještene na najvećim raspoloživim udaljenostima, što je omogućilo razlučivanje sitnih pojedinosti u atmosferi zvijezde.
Promatranja na valnim duljinama od 0,6 do 1,4 milimetra otkrivaju plin neposredno iznad površine koju vidimo u običnoj svjetlosti. Temperatura većeg dijela tog sloja iznosi oko 2300 kelvina. Najtoplije područje toplije je za približno 800 kelvina, odnosno za 800 Celzijevih stupnjeva.
Na snimkama se ističu toplija područja na sjeveroistočnoj i jugozapadnoj strani zvjezdanog diska. Astronomi ih povezuju s konvekcijom, strujanjem kojim se toplina prenosi iz dubljih slojeva prema površini. Vrući plin uzdiže se, hladi i ponovno tone. Na crvenom superdivu ta strujanja mogu zahvatiti golema područja, pokretati udarne valove i stvarati nepravilnosti u atmosferi.
Vruće područje prethodilo je velikom zatamnjenju
Betelgez je krajem 2019. i početkom 2020. snažno potamnio. Analize Hubbleovih opažanja povezale su taj događaj s izbacivanjem velike količine materijala sa zvijezde. Materijal se udaljavao i hladio, a nastala prašina zaklonila je dio njezine svjetlosti.
Usporedba snimaka ALMA-e pokazuje da se raspored plina u međuvremenu znatno promijenio. No istaknuto vruće područje bilo je prisutno i prije velikog zatamnjenja, na sličnom mjestu i sa sličnim sjajem. Time se otvara pitanje što ga je moglo održavati toliko dugo.
Jedno moguće objašnjenje povezano je s položajem polova zvijezde. Ako je predložena orbita manje zvijezde pratiteljice poravnata s ekvatorom Betelgeza, vruća područja mogla bi se nalaziti blizu polova. U tom bi slučaju opažanja upućivala na dugotrajnija strujanja u polarnim predjelima.
Za provjeru tog tumačenja potrebna su daljnja opažanja. Astronomi trebaju utvrditi pojavljuje li se vrući plin uporno na istim mjestima ili su snimke zabilježile različite strukture sličnog položaja. Upravo bi ta razlika mogla pokazati što sadašnjim modelima atmosfere Betelgeza nedostaje.
