Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Záhadný pokles jasnosti hvězdy Betelgeuse vysvětlen
Jiří Srba Vytisknout článek

Záhadný pokles jasnosti hvězdy Betelgeuse vysvětlen

Povrchová vrstva hvězdy Betelgeuse - březen 2020
Autor: ESO/M. Montargès et al.

Když na konci roku 2019 a na začátku roku 2020 viditelně zeslábla jasná oranžová hvězda Betelgeuse ze známého souhvězdí Orion, byli vědci v rozpacích. Astronomové nyní zveřejnili nové snímky této hvězdy pořízené dalekohledem ESO/VLT na Observatoři Paranal, které dokumentují, jak se její jasnost měnila. Provedený výzkum odhalil, že hvězda byla částečně zakryta oblakem prachu. Podařilo se tak vyřešit záhadu ‚Velkého pohasnutí Betelgeuse‘.

Pokles jasnosti Betelgeuse na konci roku 2019 byl dobře patrný i volným okem, proto Miguel Montargès a jeho kolegové zamířili na tuto hvězdu dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope). Snímek pořízený v prosinci 2019, při srovnání s předchozím záběrem z ledna téhož roku, jasně ukázal, že povrch hvězdy je především na jižní polokouli výrazně temnější. Astronomové si však nebyli jistí proč.   

Členové týmu ve svém pozorování pokračovali, v lednu a březnu 2020 pořídili další dvojici dosud nepublikovaných záběrů. Během dubna 2020 se hvězda vrátila ke své normální jasnosti.  

Změnu vzhledu hvězdy jsme sledovali doslova v reálném čase, během několika týdnů,“ říká Miguel Montargès (Observatoire de Paris, Francie; KU Leuven, Belgie). Zveřejněné snímky jsou jedinými detailními záběry, které dokumentují změny jasnosti na disku Betelgeuse v čase.

V nové studii publikované v časopise Nature vědci popisují, že záhadné slábnutí Betelgeuse způsobilo zastínění hvězdy závojem prachu, který se vytvořil následkem poklesu teploty v její atmosféře.  

Povrchové vrstvy Betelgeuse procházejí neustálými změnami, obrovské bubliny horkého plynu se pohybují z nitra hvězdy, vzdouvají se a zase ustupují. Členové týmu dospěli k závěru, že krátce před výrazným slábnutím hvězda vyvrhla velký oblak plynu pohybující se směrem pryč. Když následně část povrchu ochladla, teplota poklesna natolik, že některé dosud plynné složky zkondenzovaly do podoby pevných prachových částic

Prožili jsme období formování hvězdného prachu,“ upozorňuje Miguel Montargès, jehož studie poskytla důkazy, že ke vzniku prachových částic může docházet velmi rychle a v blízkosti samotného povrchu hvězdy. „Prach produkovaný chladnými hvězdami v pokročilém stádiu vývoje, jak jsme pozorovali v tomto případě, se může stát základním stavebním kamenem terestrických planet a také života,“ dodává spoluautorka studie Emily Cannon (KU Leuven).      

V době slábnutí Betelgeuse se objevily dokonce spekulace, že by se nemuselo jednat pouze o následek uvolnění prachu, ale o signál blížícího se zániku hvězdy v podobě působivé exploze supernovy. Supernova v naší Galaxii byla naposledy pozorována na začátku 17. století, takže současní astronomové si zdaleka nejsou jistí tím, co očekávat od hvězdy směřující k takovému výbuchu. Tato nová práce však potvrdila, že ‚Velké pohasnutí Betelgeuse‘ nebylo časnou známkou blížícího se dramatického konce jejího života.   

Zažít slábnutí takto nápadné hvězdy bylo vzrušující nejen pro profesionální, ale i amatérské astronomy“, shrnuje Emily Cannon. „Když se podíváte na hvězdnou oblohu, myslíte si, že ty drobné mihotavé tečky jsou věčné a neměnné. Pokles jasnosti Betelgeuse tuto iluzi narušuje.“

Snímky pořízené přístrojem SPHERE na dalekohledu ESO/VLT zachycují povrchové vrstvy rudého veleobra Betelgeuse během období výrazného snížení jasnosti na konci roku 2019 a začátku roku 2020. Snímek úplně vlevo byl pořízen v lednu 2019 a zachycuje hvězdu při běžné jasnosti, ostatní záběry z prosince 2019, ledna 2020 a března 2020 byly pořízeny v době, kdy jasnost hvězdy výrazně poklesla (tento pokles je dobře patrný především na jižní polokouli hvězdy). Jasnost Betelgeuse se vrátila k normálu v dubnu 2020. Autor: ESO/M. Montargès et al.
Snímky pořízené přístrojem SPHERE na dalekohledu ESO/VLT zachycují povrchové vrstvy rudého veleobra Betelgeuse během období výrazného snížení jasnosti na konci roku 2019 a začátku roku 2020. Snímek úplně vlevo byl pořízen v lednu 2019 a zachycuje hvězdu při běžné jasnosti, ostatní záběry z prosince 2019, ledna 2020 a března 2020 byly pořízeny v době, kdy jasnost hvězdy výrazně poklesla (tento pokles je dobře patrný především na jižní polokouli hvězdy). Jasnost Betelgeuse se vrátila k normálu v dubnu 2020.
Autor: ESO/M. Montargès et al.

K přímému zobrazení povrchu Betelgeuse astronomové použili přístroj SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT, a hvězdu během poklesu jasnosti monitorovali také pomocí zařízení GRAVITY pro interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer). „Dalekohledy ESO na Observatoři Paranal v chilské poušti Atacama byly důležitým diagnostickým nástrojem, který pomohl odhalit skutečnou příčinu slábnutí Betelgeuse,” říká Emily Cannon. „Hvězdu jsme nepozorovali jako bodový zdroj, ale byli jsme schopni zaznamenat detaily na jejím povrchu a monitorovat jejich změny během úkazu,“ dodává Miguel Montargès.   

Autoři práce s napětím očekávají, jaké informace o evoluci rudého veleobra Betelgeuse přinese budoucnost astronomické techniky, především zprovoznění dalekohledu ESO/ELT (Extremely Large Telescope). "Zatím nedosažitelné úhlové rozlišení, jaké nabídne budovaný dalekohledu ELT, nám umožní zobrazit povrch Betelgeuse v mimořádných detailech," upozorňuje Emily Cannon. "Zároveň se rozšíří vzorek superobřích hvězd, u kterých bude možné povrchové struktury zobrazit, což nám pomůže odhalovat další tajemství skrytá ve hvězdném větru těchto hmotných hvězd."

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “A dusty veil shading Betelgeuse during its Great Dimming” (https://doi.org/10.1038/s41586-021-03546-8) publikovaném ve vědeckém časopise Nature.

Složení týmu: M. Montargès (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris Francie [LESIA] a Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgie [KU Leuven]), E. Cannon (KU Leuven), E. Lagadec (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, Francie [OCA]), A. de Koter (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Nizozemí a KU Leuven), P. Kervella (LESIA), J. Sanchez-Bermudez (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo [MPIA] a Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexiko), C. Paladini (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO-Chile]), F. Cantalloube (MPIA), L. Decin (KU Leuven a School of Chemistry, University of Leeds, UK), P. Scicluna (ESO-Chile), K. Kravchenko (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Německo), A. K. Dupree (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, MA, USA), S. Ridgway (NSF’s NOIRLab, Tucson, AZ, USA), M. Wittkowski (European Southern Observatory, Garching bei Munchen, Německo [ESO-Garching]), N. Anugu (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ, USA a School of Physics and Astronomy, University of Exeter, UK [Exeter]), R. Norris (Physics Department, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, USA), G. Rau (NASA Goddard Space Flight Center, Exoplanets & Stellar Astrophysics Laboratory, Greenbelt, MD, USA [NASA Goddard] a Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC USA), G. Perrin (LESIA), A. Chiavassa (OCA), S. Kraus (Exeter), J. D. Monnier (Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA [Michigan]), F. Millour (OCA), J.-B. Le Bouquin (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie a Michigan), X. Haubois (ESO-Chile), B. Lopez (OCA), P. Stee (OCA) a W. Danchi (NASA Goddard).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal pracují dalekohledy systému VLT (Velmi velký dalekohled) schopné fungovat společně jako interferometr VLTI a dva přehlídkové teleskopy – VISTA pro infračervenou a VST pro viditelnou oblast spektra. Na Observatoři Paranal bude umístěn a provozován také největší a nejcitlivější teleskop pro sledování záření gama – Cherenkov Telescope Array South. ESO je také významným partnerem zařízení umístěných na planině Chajnantor – APEX a ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

Kontakty

Petr Kabáth; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: eson-czech@eso.org;

Jiří Srba; překlad; Email: j.srba@seznam.cz

Miguel Montargès; LESIA, Observatoire de Paris, PSL University; Paris, France; Tel.: +33 (0)1 45 07 76 95; Email: miguel.montarges@observatoiredeparis.psl.eu

Emily Cannon; Institute of Astronomy, KU Leuven; Leuven, Belgium; Email: emily.cannon@kuleuven.be

Bárbara Ferreira; ESO Media Manager; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO2109, 16. června 2021)



O autorovi

Jiří Srba

Jiří Srba

Narodil se v roce 1980 ve Vsetíně. Na střední škole začal navštěvovat astronomický kroužek při Hvězdárně Vsetín, kde se stal aktivním pozorovatelem meteorů a komet. Zde také publikoval své první populárně astronomické články. Je členem Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH). Připravuje české překlady tiskových zpráv Evropské jižní observatoře.

Štítky: ESO/VLT, Betelgeuse, Tisková zpráva ESO


45. vesmírný týden 2024

45. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 4. 11. do 10. 11. 2024. Měsíc dorůstající do první čtvrti je na večerní obloze. Kometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) je stále viditelná alespoň triedrem nebo větším dalekohledem. Venuše je krátce po západu vidět velmi nízko nad jihozápadem, Saturn brzy vrcholí nad jihem, Jupiter je výše až kolem půlnoci a Mars zůstává nejlépe viditelný nad ránem. Slunce zdobí několik větších skvrn. Na čínské stanici došlo k výměně posádek a po rekordně dlouhém pobytu přistála loď Šen-čou 18. Každý týden probíhá několik startů Falconu 9 se Starlinky, což se na obloze projevuje viditelností vláčků teček. Devadesát let uplynulo od narození významného amerického astrofyzika a popularizátora Carla Sagana.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Čiastočné zatmenie Mesiaca nad Dómom Sv. Alžbety

Titul Česká astrofotografie měsíce za září 2024 obdržel snímek „Čiastočné zatmenie Mesiaca nad Dómom Sv. Alžbety“, jehož autorem je Robert Barsa.     18. září 2024 v ranních hodinách se nad jednou z nejvýznamnějších památek východního Slovenska, Dómem svaté Alžběty v

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

NGC 1499 Kalifornia

Hmlovina Kalifornia (NGC 1499) je difúzna hmlovina v súhvezdí Perzeus. Svoj názov dostala podľa svojho podlhovastého vzhľadu, ktorý môže pripomínať Kalifornský polostrov. Pozorovania Hmlovina sa nachádza v južnej časti súhvezdia severne od hviezdy 4. magnitúdy s názvom ξ Perseus (Xie Perseus). Na oblohe má pretiahnutý tvar, smeruje od severozápadu na juhovýchod a jej rozmery sú 4° × 1,5°. Tieto rozmery má však len na fotografiách a vizuálne sa pozoruje veľmi ťažko, pretože má nižšiu povrchovú jasnosť ako väčšina ostatných emisných hmlovín. Jasnejšia časť hmloviny, ktorú možno vidieť ďalekohľadom, má rozmery 160′×40′. Na veľmi tmavej oblohe ju možno vidieť v náznaku voľným okom. História pozorovania Túto hmlovinu objavil Edward Emerson Barnard 3. novembra 1885 pomocou šesťpalcového ďalekohľadu (priemer 150 mm). O šesť rokov neskôr ju pozoroval aj Friedrich Simon Archenhold, ktorý ju nezávisle od neho spoluobjavil 27. októbra 1891. Barnard hmlovinu niekoľkokrát fotografoval a v roku 1895 publikoval jeden jej podrobný šesťhodinový snímok. Hmlovina bola objavená len niekoľko rokov pred vydaním Nového všeobecného katalógu, v ktorom je uvedená pod poradovým číslom 1499. Vlastnosti Hmlovina leží vo vzdialenosti 1 340 svetelných rokov od Zeme a jej skutočná veľkosť je približne 100 svetelných rokov. Pravdepodobne ju ožaruje hviezda ξ Persei, modrobiela hviezda hlavnej postupnosti, ktorej bola pridelená spektrálna klasifikácia O7e. Táto hviezda patrí do združenia OB s názvom Perseus OB2, ktorého najjasnejším členom je hviezda ζ Persei (Zeta Persei). Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 150/600 (150/450 F3), Starizona Nexus 0.75x komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Optolong L-eNhance filter, Gemini EAF focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 323x120 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, 82x360 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Optolong L-eNhance, master bias, 90 flats, master darks, master darkflats 24.10. až 4.11.2024 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »