ALMA показала стабильные горячие пятна в атмосфере Бетельгейзе
Международная группа астрономов представила результаты высокоточных наблюдений Бетельгейзе — одного из ближайших к Земле красных сверхгигантов. С помощью решётки ALMA в самой длинной базовой конфигурации учёные исследовали внутреннюю атмосферу звезды на масштабах менее миллиардной доли её радиуса. Работа размещена на arXiv.
Наблюдения велись на длинах волн от 0,6 до 1,4 мм, что позволило достичь разрешения до 7 миллисекунд дуги. Эти данные сравнили с аналогичным наблюдением, выполненным примерно семь лет назад на волне 0,9 мм. Такой подход дал возможность проследить изменения структуры атмосферы и её устойчивость во времени.
Оказалось, что основное излучение формируется оптически толстой субмиллиметровой фотосферой радиусом 1,1–1,3 радиуса звезды с почти постоянной температурой около 2300 К. Однако в направлениях на северо-восток и юго-запад видны две более горячие области. Ярчайшая из них имеет превышение температуры примерно на 800 К, и её положение и интенсивность практически не изменились с 2015 года.
Фотосфера звезды демонстрирует отклонения от радиальной симметрии до ±6% по радиусу, а слабое протяжённое излучение уходит до ~2,5 радиуса звезды — примерно туда же, где наблюдается комковатая эмиссия в линиях SiO и CO. Авторы связывают горячие участки и асимметрию с активными ударными волнами, порождёнными конвективными ячейками.
Особый интерес вызывает то, что время жизни таких структур оказалось больше, чем предсказывают теоретические модели. Горячие пятна расположены вблизи предполагаемых полюсов звезды, что может указывать на усиленную и относительно стабильную полярную конвекцию. При этом в данных не нашлось явных свидетельств вращения звезды в протяжённом излучении линий или поглощении у фотосферы.
Вместе с тем структура газового излучения с 2015 года заметно изменилась. Это говорит о динамичности атмосферы Бетельгейзе, где сочетаются долгоживущие горячие области и быстро меняющиеся газовые потоки.
Понимание этих процессов важно для изучения потери массы красными сверхгигантами и обогащения межзвёздной среды тяжёлыми элементами. Бетельгейзе — идеальная природная лаборатория для проверки моделей конвекции и ударных волн в атмосферах таких звёзд.
