Betelgeza pod lupą ALMA. Gorące plamy i pofałdowana atmosfera

Betelgeza od dawna należy do najlepiej rozpoznawalnych gwiazd nocnego nieba, ale dopiero ostatnie obserwacje wykonane przy pomocy ALMA pozwoliły zajrzeć na jej powierzchnię z niespotykaną dotąd dokładnością. Badacze dostrzegli nie tylko nieregularny zarys gwiazdy, lecz także stałe, bardzo gorące rejony. Obiekt, położony w gwiazdozbiorze Oriona, od lat przyciąga uwagę swoją jasnością i ogromnymi rozmiarami.

Czerwony nadolbrzym znajduje się w odległości ok. 724 lat świetlnych od Ziemi. Betelgeza ma ok. 8 mln lat, a jej promień sięga niemal 1,4 tys. razy więcej niż w przypadku Słońca, co lokuje ją wśród największych znanych gwiazd. Jej świecenie jest imponujące: blask Betelgezy przewyższa jasność stu tysięcy Słońc, dlatego pozostaje jednym z najbardziej wyrazistych punktów na niebie.

Zebrane informacje wskazują, że powierzchnia Betelgezy nie przypomina gładkiej kuli — widać na niej wyraźne, rozgrzane obszary. Obserwacje ALMA z września 2023 r. pozwoliły wyróżnić dwa takie regiony: jeden po północno-wschodniej stronie tarczy, drugi w rejonie południowo-zachodnim. Najsilniej świecący obszar okazał się cieplejszy od otoczenia aż o 800 K, podczas gdy średnia temperatura powierzchni tej gwiazdy to ok. 2,3 tys. K.

Szczególne zainteresowanie wzbudziła długowieczność jednej z plam. Jej położenie i poziom jasności odpowiadają temu, co rejestrowano już w 2015 r., co oznacza, że ten element utrzymał się co najmniej przez siedem lat. To nietypowe, bo podobne gorące obszary na gwiazdach zwykle zanikają znacznie szybciej.

Na samej obecności plam obserwacje się nie kończą. Naukowcy zauważyli także "zmarszczki" na brzegu tarczy, które w wybranych fragmentach wiązały się ze zmianami promienia dochodzącymi do ok. 6 proc. Zwrócono również uwagę, że układ tych radialnych pofalowań różnił się od tego, co wynikało z analiz z poprzednich lat — co podkreśla, jak dynamiczna jest atmosfera czerwonego nadolbrzyma.

Badacze tłumaczą, że gorące plamy i pofalowania są efektem potężnych ruchów konwekcyjnych zachodzących wewnątrz Betelgezy. Zjawiska te sprzyjają wstrząsom i wahaniom temperatury, a jednocześnie wspomagają powstawanie związków, takich jak tlenek krzemu i tlenek węgla, a w dalszej perspektywie także pyłu gwiezdnego. To właśnie aktywność Betelgezy oraz postępująca utrata masy mają przesądzić o jej finale w postaci supernowej. Szczegółowe wyniki obserwacji mają zostać opublikowane w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics".