2019 年末から 2020 年初頭にかけて、オリオン座の赤い超巨星であるベテルギウスが極端に暗くなる時期を迎えたことが話題になりました。通常、地球上の夜空で 10 番目に明るいこの星の明るさの低下は、肉眼でも見えるほど極端でした。
一部の科学者は、オレンジ色の超巨星が超新星に突入しようとしている可能性があるとさえ推測しました。これは、その力と 700 光年という相対的な近さのおかげで、地球上空で数か月間可視化されていたイベントです。地球から。しかし、その超新星は起こらず、ベテルギウスは通常の明るさに戻りました。
これにより、ベテルギウスの「大減光」が残されました。これは、150 年間の星の研究で見られなかったものであり、天文学者が調査すべき未解決の謎です。
現在、フランスのパリ天文台のミゲル・モンタルジェとベルギーの KU ルーヴェンが率いる天文学者のチームと、KU ルーヴェンのエミリー・キャノンを含む天文学者のチームは、この減光の原因を発見し、最終的にこの宇宙の謎を解決しました。研究者たちは、ベテルギウスが暗くなったのは、赤い超巨星を部分的に隠しているちりの雲によって引き起こされたことを発見しました.
「私たちの観測では、星の南側の部分が隠れていて、星の円盤全体が暗いことがわかりました。モデリングは、光球のクール スポットと星の前のほこりの塊の両方と互換性があります」と Montargès は ZME Science に語っています。 . 「両方の痕跡が他の観測者によって検出されたので、大減光は、温度が低いために、数か月から数年前に星によって放出されたガス雲に塵を形成させた物質の冷たいパッチによって引き起こされたと結論付けています。」
この大質量星の「大幅な減光」は数か月続き、研究者が恒星の減光をリアルタイムで研究するまたとない機会となりました。
チームの研究はジャーナル Nature の最新版に掲載されています。
薄暗い星を捉えるまたとない機会
Montargès と彼のチームは、2019 年後半にベテルギウスが暗くなり始めたときに、チリのアタカマ砂漠にある ESO が運営する超大型望遠鏡 (VLT) を最初に訓練しました。 VLT の REsearch (SPHERE) 機器と、望遠鏡の GRAVITY 機器からのデータ。これにより、大規模な減光イベントを追跡する見事な画像を作成することができ、超巨星によって示される通常の明るさの低下と区別することができました。対流サイクルは、温度に基づいて星の層全体で物質を上昇させたり下降させたりします。この対流サイクルは、約 400 日間続く半規則的な調光サイクルをもたらします。
2019 年 10 月に「大減光」が初めて観測されたとき、天文学者はこれが自然な減光サイクルによるものだと考えていました。その仮定は、星が1世紀で最も暗くなった同じ年の12月までに却下されました。星は 2020 年 4 月までに通常の明るさに戻りました。
この発見は、この星の減光の謎を解決するだけでなく、星の冷却が原因で星屑が生成され、星を覆い隠しているという証拠も提供します。
ベテルギウスは太陽よりもはるかに若く、私たちの星の年齢が 46 億年であるのに比べて 1,000 万歳ですが、ライフサイクルの終わりを告げる超新星爆発にかなり近づいています。天文学者は当初、減光は赤色超巨星が予定より早く死の苦しみを示している兆候であると考えていました。
モンタルジェと彼のチームのおかげで、そうではないことがわかりました。この減光は、スターダストのベールが星の南側領域を覆い隠している結果です。
「私たちは過去に赤い超巨星の周りにダストを観測しました」とキャノンは説明します。 「しかしながら、赤色超巨星の視線上で塵の形成をリアルタイムで目撃したのはこれが初めてです」
このスターダストは、次世代の星や惑星の構成要素を形成し続けます。モンタルジェ、キャノン、およびチームによる観測は、古代の超巨星がこの貴重な物質を宇宙に「げっぷ」しているのを初めて見たことを表しています。 .
スターダストをはじいた巨人
太陽の約 100 倍の直径を持つベテルギウスの表面は、太陽系に位置する場合、地球を含む内惑星の軌道を消費することになりますが、ガスの泡がその周りを移動するため、定期的な変化を受けます。その下で膨らみます。 Montargès、Cannon および彼らの同僚は、大規模な減光が始まる前のある時点で、赤い超巨星がガスの大きな泡を「噴出した」と考えています。
この泡は星から遠ざかり、その表面に冷たい斑点を残しました。材料が固化することができたのは、このクールなパッチ内で、固体のスターダストの雲を作り出しました.チームの観測は、スターダストが星の表面で急速に形成されることを初めて示しています。
「いわゆるスターダストの形成を直接目撃しました」とモンタルジェは言います。 「私たちが今目撃した噴出のように、進化したクールな星から放出された塵は、地球型惑星と生命の構成要素になる可能性があります。」
将来に関して、研究者たちは、ベテルギウスのさらなる観測を行うための理想的な装置として、現在アタカマ砂漠に建設中の超大型望遠鏡 (ELT) を指摘しています。 「比類のない空間解像度に到達する能力を備えたELTにより、ベテルギウスを驚くほど詳細に直接画像化できるようになります」とキャノンは言います。 「また、直接画像化によって表面を解像できる赤色超巨星のサンプルを大幅に拡大し、これらの大質量星の風の背後にある謎を解明するのにさらに役立ちます。」
モンタルジェにとって、この謎を解き明かし、現象を初めて観察したことは、ベテルギウスに対する生涯の魅力を固め、恒星、惑星、そして私たちの構成要素であるスターダストのより深い理解への道を示しています. 「私たちは、私たち自身を構成する材料であるスターダストの生成を見てきました。人間の時間スケールで恒星が一時的にその振る舞いを変えるのを見たことさえあります。」
