Gwiazda towarzysząca Betelgeuse, ukryta przez sto lat, została w końcu sfotografowana

Każda wielka gwiazda ma swoje tajemnice. Betelgeza, czerwony nadolbrzym w ramieniu Oriona i jedna z najdokładniej obserwowanych gwiazd w historii, skrywała jedną przez około 100 lat: astronomowie spodziewali się, że ma towarzyszkę. Przewidzieli jej istnienie. Wymodelowali jej masę i orbitę. Czego nie zrobili, aż do tego roku, to zobaczenia jej bezpośrednio.

Obraz nie jest spektakularny. To pojedynczy jasny punkt, około 30 000 razy ciemniejszy od samej Betelgezy, uchwycony w grudniu 2024 roku przez instrument SPHERE na Very Large Telescope należącym do ESO w chilijskiej pustyni Atacama. Za tym punktem kryje się stulecie fizyki i podejrzeń — oraz, jak ujął to główny badacz Miguel Montargès z Observatoire de Paris, ten rodzaj momentu, który sprawia, że naukowcy zrywają się z krzeseł.

Jak dokonali detekcji

SPHERE nie został zbudowany do tego celu. Instrument zaprojektowano do wykrywania egzoplanet poprzez tłumienie oślepiającego blasku ich gwiazd macierzystych. Towarzyszka Betelgezy stanowiła specyficzną wersję tego problemu: Betelgeza ma średnicę około 700 razy większą od Słońca, a przy stosunku jasności 30 000 do 1 każda towarzyszka ginie w jej świetle.

Polecana lekturaPo raz pierwszy zobaczono, jak obraca się dysk, w którym rodzą się planety, i coś się nie zgadza

Aby wyizolować sygnał towarzyszki, zespół najpierw potrzebował odpowiedniej geometrii. Towarzyszka musiała znajdować się w maksymalnym oddaleniu kątowym od Betelgezy widzianym z Ziemi — w momencie, gdy oba obiekty są na niebie najdalej od siebie. To okno otworzyło się w grudniu 2024 roku. Zespół spędził następnie miesiące na przetwarzaniu danych, odejmując wkład Betelgezy piksel po pikselu, aż wyłoniło się słabe źródło wtórne. To źródło — nieformalnie nazwane Siwarha — jest obiektem, którego brakowało w stuletnich modelach gwiazdowych.

Czym właściwie jest Betelgeza B

Towarzyszka okazuje się masywniejsza, niż przewidywała większość modeli. Wcześniejsze szacunki umieszczały ją w okolicach masy Słońca. Nowe dane wskazują na gwiazdę 2 do 3 razy cięższą — gorącą, niebieską gwiazdę ciągu głównego typu B, z szacowanym okresem orbitalnym wynoszącym około sześciu lat wokół Betelgezy.

Ta masa zmienia znaczenie odkrycia. Towarzyszka tej wielkości nie jest biernym obserwatorem. Wpływa na to, jak Betelgeza traci masę przez swój wiatr gwiazdowy, jak poruszają się zewnętrzne warstwy czerwonego nadolbrzyma, a potencjalnie także na to, jak ostatecznie rozegra się supernowa. „Prawdziwie otwiera się pytanie, czy ta towarzyszka będzie miała wpływ na ewolucję czerwonego nadolbrzyma” – powiedział Montargès.

Stulecie podejrzeń

Przypuszczenie, że Betelgeza nie jest sama, sięga około stu lat wstecz, kiedy astronomowie zauważyli, że jej okresowe zmiany jasności są zbyt złożone, by wyjaśnić je jedynie pulsacjami samej gwiazdy. Grawitacyjna towarzyszka mogłaby odpowiadać za część tej zmienności — przyciągając zewnętrzne warstwy Betelgezy i wprowadzając nieregularności do jej krzywej blasku.

Betelgeza jest już jedną z najczęściej obserwowanych gwiazd na niebie z innego powodu: wybuchnie jako supernowa w ciągu najbliższych 100 000 lat. Kiedy to nastąpi, eksplozja będzie przez krótki czas widoczna w świetle dziennym z Ziemi. Wydarzenie „Wielkiego Pociemnienia” z lat 2019–2020, podczas którego Betelgeza dramatycznie przygasła, przyciągnęło globalną uwagę, zanim zespół Montargèsa wykazał, że zostało spowodowane masywnym wyrzutem pyłu z powierzchni samej Betelgezy — a nie zbliżającym się kolapsem.

Towarzyszka dodaje nową zmienną do tej historii. Układy podwójne gwiazd ewoluują inaczej niż pojedyncze gwiazdy. Obecność Siwarhy wprowadza niewiadome do modeli historii utraty masy Betelgezy, jej rotacji i geometrii jakiejkolwiek eksplozji, która ostatecznie nastąpi.

Czego to nie rozstrzyga

„To jest zakończenie stuletnich poszukiwań” – powiedział Montargès. Poszukiwania jednak się nie kończą. Obraz jest najmocniejszym jak dotąd dowodem na istnienie towarzyszki — nie jest ostatecznym potwierdzeniem. Aby mieć pewność, że Betelgeza B fizycznie okrąża czerwonego nadolbrzyma, a nie jest gwiazdą tła, która akurat znajduje się w pobliżu, zespół potrzebuje drugiej obserwacji. Przy szacowanym okresie orbitalnym wynoszącym sześć lat, towarzyszka powinna pojawić się po przeciwnej stronie Betelgezy za około rok. Jeśli tak się stanie, interpretacja stanie się jednoznaczna.

Wiązanie grawitacyjne również pozostaje nierozstrzygnięte. Pozycja towarzyszki zgadza się z tym, gdzie modele przewidywały jej obecność na tej fazie orbity — mocny poszlakowy dowód. Potwierdzenie tego przewidywania wymaga jednak pomiaru kontrolnego.

Implikacje dla supernowej Betelgezy pozostają nieobliczalne. Odległość orbitalna, dokładny stosunek mas i stopień oddziaływania pływowego między dwiema gwiazdami muszą zostać ustalone, zanim modele będą mogły włączyć Siwarhę do realistycznych scenariuszy eksplozji. Odkrycie otwiera pytanie; nie udziela na nie odpowiedzi.

Najczęstsze pytania o Betelgezę i jej towarzyszkę

Kiedy Betelgeza wybuchnie jako supernowa? W ciągu najbliższych 100 000 lat, choć szacunek ten obarczony jest dużymi niepewnościami. Przewidywanie czasu śmierci gwiazdy jest naprawdę trudne nawet przy kompletnych modelach, a istnienie towarzyszki wprowadza nowe zmienne, których dotychczasowe przewidywania nie uwzględniały.

Czy Betelgeza B może wpłynąć na supernową? Prawdopodobnie tak. Towarzyszki w układach podwójnych mogą zmieniać tempo rotacji gwiazdy, tempo utraty masy i geometrię jej zewnętrznej otoczki — czynniki kształtujące energię i kształt eksplozji. Naukowcy nie są w stanie jeszcze określić tego wpływu, ponieważ parametry orbitalne nie są w pełni ustalone.

Co spowodowało Wielkie Pociemnienie w latach 2019–2020? Chmura pyłu, którą Betelgeza wyrzuciła ze swojej powierzchni. Towarzyszka nie została zidentyfikowana jako przyczyna, a związek między nimi — jeśli istnieje — pozostaje otwartym pytaniem.

Jak daleko jest Betelgeza? Około 700 lat świetlnych. Jej ostateczna supernowa będzie widoczna z Ziemi w świetle dziennym, ale na tę odległość nie stanowi zagrożenia. Najbliższe gwiazdy, które mogłyby wytworzyć niebezpieczny rozbłysk gamma, są znacznie bliżej i inaczej zorientowane.

Zespół Montargèsa będzie obserwował Betelgezę ponownie pod koniec 2025 roku, wypatrując Siwarhy po dalekiej stronie orbity. Jeśli towarzyszka pojawi się tam, gdzie umieszcza ją sześcioletni model orbitalny, stulecie hipotez stanie się potwierdzonym faktem.

Montargès et al., „VLT/SPHERE imaging of the candidate companion of Betelgeuse,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661023

Tagi: ESO, Supernova, Betelgeuse, Miguel Montargès, SPHERE instrument, stellar evolution

Więcej podobnych

JWST odkrył trzecią planetę w Beta Pictoris czytając jej atmosferę

Hubble uchwycił największą planetarną kołyskę — 40 razy szerszą niż Układ Słoneczny

Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej od 20 000 lat wieje wiatrem

Teleskop Inouye nakręcił plazmowe wiry na Słońcu, które mogą rozwiązać tajemnicę sprzed 50 lat

James Webb znalazł metan na planecie olbrzymie, która ani nie płonie, ani nie zamarza

1775°C dzieli świt od zmierzchu na tej obcej planecie — JWST po raz pierwszy zmapował przyczynę