Megvan, mi okozza a vörös szuperóriás csillag fényváltozásait

Az Orion vörös szuperóriás csillaga, a Betelgeuze fényváltozásainak új elemzése arra utal, hogy az óriáscsillagnak van egy eddig ismeretlen kísérőcsillaga – derült ki a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) kutatóinak és amerikai kollégáiknak új eredményeiből.

illusztráció Fotó: MTI/Komka Péter

„A »Betel-tesó« (»Betelbuddy«, ahogy Jared Goldberg, a tudományos szakcikk vezető szerzője az angol eredetiben elnevezte) egyfajta hókotróként működik: eltakarítja az óriáscsillag által termelt, annak fényét leárnyékoló csillagkörüli port maga körül. Emiatt a Betelgeuze-t időszakosan fényesebbnek, majd megint halványabbnak látjuk, ahogy a kísérője körbejár” – magyarázták a közleményben.

„Kizártunk minden más, a Betelgeuze-hez kapcsolható folyamatot, ami csak eszünkbe jutott, és felelős lehetne a megfigyelt fényesedésért és halványodásért” – idézik a közleményben Jared Goldberget, a New York-i Flatiron Intézet Számítógépes Asztrofizikai Központjának (Center for Computational Astrophysics) kutatóját.

Az egyetlen hipotézis, ami illeszkedett is az adatokra, az volt, hogy a Betelgeuze nincs egyedül

– tette hozzá. Jared Goldberg és kollégái munkáját az Astrophysical Journal című folyóirat fogadta el közlésre. Goldberg mellett a cikk két másik szerzője Meridith Joyce, a Wyomingi Egyetem professzora, aki 2024 nyaráig a HUN-REN CSFK Csillagászati Intézetének Marie Curie-ösztöndíjas munkatársa volt, és Molnár László, a HUN-REN CSFK tudományos főmunkatársa.

A Betelgeuze egy vörös szuperóriás csillag: százezerszer fényesebb és négyszázmilliószor nagyobb térfogatú, mint a Nap. A csillag rövid élete végéhez közelít, és amikor majd felrobban szupernóvaként, olyan fényessé fog válni, hogy hetekig megfigyelhető lesz a nappali égbolton is. A csillagászok a csillag „pulzusának” mérésével meg tudják becsülni, hogy nagyságrendileg mikorra várható a robbanás. A Betelgeuze ugyanis egy változócsillag, vagyis periodikusan fényesedik majd halványodik, kétféle pulzussal is: az egyik kicsit hosszabb, mint egy év, a másik pedig körülbelül hat év hosszú – részletezték.

Egyes csillagászok szerint a hosszabb változás jelenti a csillag „alapmódusát”, tehát azt a változást, amivel a csillag egésze tágul és összehúzódik: ebben az esetben a modellek alapján akár néhány száz vagy ezer éven belül felrobbanhat. Ugyanakkor, ha a rövidebb periódus az alapmódus, akkor a csillag további százezer éven túl is élhet. A hatéves ciklus ebben az esetben egy úgynevezett hosszú másodlagos periódus kell, hogy legyen, amit valamilyen külső ok hoz létre. A vörös óriások hosszú másodlagos periódusaira még nincs egyértelmű magyarázatuk a csillagászoknak, de a vezető hipotézis szerint egy kísérőcsillag terelgeti az óriáscsillag által termelt porfelhőket, változtatva, mennyi fény jut el onnan a Földre.

A három kutató sorra vette, milyen más folyamatok jöhetnek még számításba a hosszú másodlagos periódusok magyarázatául, a csillaganyag fel-le áramlásától a csillag mágneses teréig. Azonban a megfigyelési adatok és a legújabb csillagmodellezési eredmények átböngészése után arra jutottak, hogy a Betel-tesó (hivatalos elnevezése szerint az alfa Orionis B) léte adja messze a legvalószínűbb magyarázatot.

A kutatók még nem tudták egyértelműen meghatározni, milyen égitest is lehet a Betel-tesó. „Nehéz megmondani, valójában mi lehet, azon túl, hogy megbecsüljük a tömegét és a pályáját. Egy Naphoz hasonló csillag a legesélyesebb jelölt, de messze nem az egyetlen” –magyarázza Meridith Joyce.

„Egy egzotikusabb hipotézis, ami az én személyes kedvencem, bár a társszerzőim ezzel nem feltétlen értenek egyet, hogy a kísérő egy neutroncsillag: egy már szupernóvaként korábban felrobbant csillag magja. Ekkor viszont látnunk kellene annak a röntgensugárzását. Eddig ezt nem látta senki, de meg kell néznünk alaposabban” – tette hozzá a kutató.

A kutatók jelenlegi terve, hogy elcsípjék, megörökítsék a kísérőt, amelynek legjobb megfigyelhetősége idén december 6. körül lesz.

„A Betelgeuze rengeteg kutatás és szakcikk célpontja volt, amióta csak létezik egyáltalán az asztrofizika tudománya. És mégis lehetőségünk van még ma is jelentős felfedezéseket tenni: ezúttal egy Naphoz hasonló csillag képében, ami eddig is az orrunk előtt volt, csak elrejtőzve a szuperóriás elképesztő fénye mellett” – összegezte a felfedezés jelentőségét Molnár László.