Astronomi su, na temelju novih podataka svemirskog teleskopa Hubble i više zemaljskih opservatorija, prvi put izravno zabilježili kako nedavno identificirana zvijezda pratiteljica Siwarha utječe na plin u okolini Betelgeza. Istraživanje Centra za astrofiziku Harvard–Smithsonian pokazuje trag gušćeg materijala u snažno proširenoj atmosferi crvene superdivske zvijezde. Taj nalaz pruža dosad najuvjerljivije objašnjenje dugotrajnih i teško protumačivih promjena u sjaju i strukturi Betelgezine atmosfere.
Betelgez je crveni superdiv u zviježđu Oriona, udaljena približno 650 svjetlosnih godina od Zemlje. Tolikih je razmjera da bi u njezin volumen moglo stati više od 400 milijuna Sunca. Upravo zbog goleme prividne veličine i relativne blizine, Betelgez je među rijetkim zvijezdama čiju je površinu i atmosferu moguće izravno promatrati, što je čini iznimno vrijednim prirodnim laboratorijem za proučavanje starenja masivnih zvijezda, gubitka mase i procesa koji prethode eksploziji supernove.
Trag u podacima, potvrda u dinamici plina
Do zaključka se došlo analizom promjena u svjetlosti Betelgeza koje su se mogle pratiti tijekom gotovo osam godina. Te se promjene, navode autori, pojavljuju u pravilnim razmacima upravo u trenucima kada zvijezda pratiteljica Siwarha prolazi kroz vanjske slojeve Betelgezine atmosfere. Takva ponovljivost pruža prvi čvrst dokaz da opaženi učinci nisu posljedica unutarnjih procesa same zvijezde, nego izravnog vanjskog utjecaja do sada samo pretpostavljene pratiteljice.
Analiza se temelji na podacima prikupljenima svemirskim teleskopom Hubble te na nizu zemaljskih opažanja s opservatorija Fred Lawrence Whipple i Roque de Los Muchachos. Ključni dokazi proizlaze iz promjena u spektru zvijezde, odnosno u raspodjeli valnih duljina svjetlosti koje otkrivaju kemijski sastav i fizikalno stanje plina. Istodobno su zabilježene i sustavne promjene brzine i smjera gibanja plina u vanjskoj atmosferi, povezane s prolaskom gušćeg materijala kroz taj sloj.
Takav se trag pojavljuje svaki put neposredno nakon što Siwarha prijeđe ispred Betelgeza, u pravilnom razmaku od približno šest godina, odnosno oko 2100 dana. Taj precizan vremenski slijed, ističu autori, teško je objasniti bilo kojim slučajnim procesom u atmosferi zvijezde te jasno upućuje na orbitalni uzrok.
“To je slično brodu koji se probija kroz vodu. Zvijezda pratiteljica stvara poremećaj u Betelgezinoj atmosferi koji možemo izravno prepoznati u podacima”, izjavila je Andrea Dupree, astronomkinja u CfA i glavna autorica studije. “Po prvi put vidimo jasan trag tog prolaska, plinsku brazdu koja potvrđuje da Betelgez ima skrivenog pratitelja koji izravno utječe na njezin izgled i ponašanje.”
Zašto su promjene godinama zbunjivale astronomiju
Promjene sjaja i strukture površine Betelgeza sustavno se prate već desetljećima jer ta zvijezda omogućuje rijedak, izravan uvid u kasne faze razvoja masivnih zvijezda. Zanimanje je dodatno poraslo 2020. godine, kada je Betelgez naglo i neočekivano potamnila, što je potaknulo intenzivnu raspravu o procesima koji oblikuju njezino ponašanje i atmosferu.
Posebnu znanstvenu zagonetku predstavljala su dva jasno razdvojena razdoblja varijabilnosti. Prvo je kratki ciklus od približno 400 dana, koji je u novijim istraživanjima povezan s pulsacijama u unutrašnjosti same zvijezde. Drugo je znatno dulji period od oko 2100 dana, čije se podrijetlo godinama nije moglo pouzdano objasniti.
Tijekom tog razdoblja u obzir su uzimani različiti mehanizmi, od snažnih konvekcijskih struja i epizodnog izbacivanja prašine do mogućeg utjecaja magnetske aktivnosti. Sve veći broj radova pritom je ukazivao na postojanje pratiteljice male mase koja kruži duboko unutar Betelgezine atmosfere. Iako je jedan istraživački tim ranije iznio naznake koje su upućivale na takav objekt, nedostajao je jasan i izravan dokaz koji bi tu prisutnost nedvojbeno povezao s promjenama u atmosferi zvijezde. Nova analiza prvi put donosi upravo takvu potvrdu, izravno povezujući prolazak pratiteljice s poremećajima u vanjskim slojevima superdivske zvijezde.
“Ideja o skrivenoj pratiteljici posljednjih je godina postupno dobivala na vjerodostojnosti, ali bez čvrstih dokaza ostajala je na razini hipoteze”, izjavila je Dupree. “Sada po prvi put imamo izravne pokazatelje koji nam omogućuju da pratimo kako se ovakva zvijezda mijenja kroz vrijeme, kako gubi materijal i kako se približava završnoj eksploziji u obliku supernove.”
Kako Betelgez iz naše perspektive trenutačno zaklanja svoju pratiteljicu, astronomi već planiraju nova opažanja uoči njezina sljedećeg pojavljivanja 2027. godine. Autori ističu da bi isti pristup, temeljen na dugotrajnom praćenju spektralnih promjena i dinamike plina, mogao biti ključan i za razumijevanje sličnih pojava kod drugih divovskih i superdivovskih zvijezda.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
