Teleskopy ESO widzą powierzchnię pociemniałej Betelgezy
Dodane przez jacek dnia 18/02/2020 11:03:18
slowaKluczowe Betelgeuse’s dust plumes seen by VISIR image
This image, obtained with the VISIR instrument on ESO’s Very Large Telescope, shows the infrared light being emitted by the dust surrounding Betelgeuse in December 2019. The clouds of dust, which resemble flames in this dramatic image, are formed when the star sheds its material back into space. The black disc obscures the star's centre and much of its surroundings, which are very bright and must be masked to allow the fainter dust plumes to be seen. The orange dot in the middle is the SPHERE image of Betelgeuse’s surface, which has a size close to that of Jupiter’s orbit.
Źródło: ESO/P. Kervella/M. Montargès et al., Acknowledgement: Eric Pantin
Przy pomocy należącego do ESO teleskopu VLT astronomowie uchwycili bezprecedensowe pociemnienie Betelgezy, czerwonego olbrzyma w konstelacji Oriona. Niesamowite nowe zdjęcia powierzchni gwiazdy pokazują nie tylko spadający blask czerwonego olbrzyma, ale także to, w jaki sposób zmienia się jego widoczny kształt.

Betelgeza była dla obserwatorów latarnią na nocnym niebie, ale zaczęła słabnąć w ubiegłym roku. W momencie pisania niniejszego tekstu gwiazda ma około 36% swojej normalnej jasności, co jest zmianą zauważalną nawet dla nieuzbrojonego oka. Miłośnicy astronomii i naukowcy z niecierpliwością czekają na dowiedzenie się więcej na temat bezprecedensowego pociemnienia Betelgezy.
Treść rozszerzona
Zespół, którym kierował Miguel Montargès, astronom na KU Leuven w Belgii, obserwował gwiazdę przy pomocy należącego do ESO teleskopu VLT od grudnia, chcąc zrozumieć dlaczego staje się słabsza. Wśród pierwszych obserwacji wynikających z prowadzonej kampanii jest niesamowity obraz powierzchni Betelgezy, uzyskany pod koniec ubiegłego roku przy pomocy instrumentu SPHERE.

Naukowcom udało się także obserwować gwiazdę przy pomocy SPHERE w styczniu 2019 r., zanim zaczęła tracić blask, dając nam obraz przed i po zmianach w Betelgezie. Zdjęcia uzyskane w zakresie widzialnym pokazują zmiany zachodzący w gwieździe, zarówno w jasności, jak i jej widocznym kształcie.

Wielu entuzjastów astronomii zastanawiało się czy pociemnienie Betelgezy oznacza, że jest blisko wybuchu. Podobnie jak wszystkie czerwone nadolbrzymy, pewnego dnia Betelgeza stanie się supernową, ale astronomowie nie sądzą, że dzieje się to teraz. Istnieją inne hipotezy wyjaśniające co dokładnie powoduje zmiany w kształcie i jasności widoczne na obrazach SPHERE. „Dwa scenariusze, nad którymi pracujemy, to ochładzanie powierzchni spowodowane wyjątkową aktywnością gwiazdową, albo wyrzucenie pyłu w naszą stronę” mówi Montargès [1]. „Oczywiście nasza wiedza o czerwonych nadolbrzymach pozostaje niekompletna i ciągle trwają prace w tym zakresie, więc mogą zdarzyć się niespodzianki.”

Montargès i jego zespół potrzebowali VLT na Cerro Paranal w Chile, aby zbadać gwiazdę, która znajduje się 700 lat świetlnych od nas, w celu zebrania wskazówek dotyczących osłabienia jej blasku. „Należące do ESO Obserwatorium Paranal jest jednym z niewielu miejsc zdolnych zobrazować powierzchnię Betelgezy” mówi. Instrumenty na VLT pozwalają na obserwacje w zakresie od widzialnego do średniej podczerwieni, co oznacza, iż astronomowie mogą zobaczyć zarówno powierzchnię Betelgezy, jak i materię wokół niej. „To jedyny sposób, dzięki któremu możemy zrozumieć co dzieje się z gwiazdą.”

Inne nowe zdjęcie, uzyskane instrumentem VISIR na teleskopie VLT, pokazuje światło podczerwone emitowane przez pył otaczający Betelgezę w grudniu 2019 r. Obserwacje te wykonał zespół, którym kierował Pierre Kervella z Observatory of Paris we Francji. Naukowiec wyjaśnił, że długość fal na zdjęciach jest podobna do rejestrowanej przez kamery na podczerwień. Obłoki pyłu, które na zdjęciu z instrumentu VISIR przypominają płomienie, formują się, gdy gwiazda wyrzuca swoją materię z powrotem w przestrzeń kosmiczną.

„Określenie, że wszyscy jesteśmy zbudowani z gwiezdnego pyłu, jest często słyszane w astronomii popularnej, ale skąd dokładnie ten pył pochodzi?” mówi Emily Cannon, doktorantka na KU Leuven, pracująca z obrazami czerwonych nadolbrzymów uzyskanymi przez SPHERE. „W ciągu swojego życia czerwone nadolbrzymy, takie jak Betelgeza, tworzą i wyrzucają olbrzymie ilości materii, nawet jeszcze przed wybuchem jako supernowa. Współczesna technologia pozwala nam na badanie tych odległych o setki lat świetlnych obiektów w niespotykanych szczegółach, dając szansę na odkrycie tajemnicy, co powoduje utratę masy przez takie gwiazdy.”

Uwagi
[1] Nieregularna powierzchnia Betelgezy składa się z gigantycznych komórek konwekcyjnych, które poruszają się, kurczą i puchną. Dodatkowo gwiazda pulsuje niczym bijące serce, okresowo zmieniając swoją jasność. Zmiany konwekcyjne i pulsacje w Betelgezie nazywane są aktywnością gwiazdową

Więcej informacji
Skład zespołu badawczego: Miguel Montargès (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgia), Emily Cannon (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgia), Pierre Kervella (LESIA, Observatoire de Paris - PSL, Francja), Eric Lagadec (Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur, Francja), Faustine Cantalloube (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy), Joel Sánchez Bermúdez (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico and Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy), Andrea Dupree (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA), Elsa Huby (LESIA, Observatoire de Paris - PSL, Francja), Ryan Norris (Georgia State University, USA), Benjamin Tessore (IPAG, Francja), Andrea Chiavassa (Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d'Azur, Francja), Claudia Paladini (ESO, Chile), Agnès Lèbre (Université de Montpellier, Francja), Leen Decin (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgium), Markus Wittkowski (ESO, Niemcy), Gioia Rau (NASA/GSFC, USA), Arturo López Ariste (IRAP, Francja), Stephen Ridgway (NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, USA), Guy Perrin (LESIA, Observatoire de Paris - PSL, Francja), Alex de Koter (Astronomical Institute Anton Pannekoek, Amsterdam University, Holandia & Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgium), Xavier Haubois (ESO, Chile).

Obraz z instrumentu VISIR został uzyskany w ramach testowych obserwacji NEAR. NEAR (Near Earth in the AlphaCen Region) jest modernizacją dla VISIR zaimplementowaną jako ograniczony czasowo eksperyment.

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Źródło: ESO