Ученые считают, что Бетельгейзе поглотила свою звезду-компаньона
В последние годы Бетельгейзе находится в центре внимания ученых, поскольку ее яркость несколько раз резко менялась. Ранее в этом году красный сверхгигант стал ярче почти на 50%. Это вызвало предположение о том, что он может превратиться в сверхновую.
Новое исследование, опубликованное на сервере предварительной печати arXiv, не имеет ничего общего с недавними колебаниями звезды. Оно предполагает, что Бетельгейзе поглотила меньшую звезду-компаньон. Ведущим автором является Сагив Шибер с факультета физики и астрономии Университета штата Луизиана.
«Было установлено, что большинство массивных звезд существуют в двойных системах», — пишут авторы. Многие из них в какой-то момент своей эволюции сталкиваются с бинарными взаимодействиями. Иногда, хотя и редко, звезды могут сливаться воедино. Но почему Бетельгейзе одинока?
Когда происходит слияние, многое зависит от масс звезд. Могут наблюдаться кратковременные «всплески слияния», потеря массы, а также другие явления.
Исследователи смоделировали слияние звезды массой 16 солнечных масс и звезды меньшего размера массой около 4 солнечных масс (масса Бетельгейзе составляет от 16 до 19 масс Солнца). Моделирование показывает, что по мере того, как звезды сближаются, второстепенная звезда сливается с гелиевым ядром основной звезды. «Компаньон в конечном счете погружается в оболочку первичной звезды, что приводит к ее раскручиванию и последующему слиянию», — объясняют авторы.
Это приводит к обмену как орбитальной, так и тепловой энергией. В конце концов, это запускает мощный импульс, который распространяется от ядра через оболочку первичной звезды.
Иногда это также может спровоцировать потерю массы из-за высвобождения гравитационной энергии. Эта энергия должна каким-то образом проявляться, и она преобразуется в кинетическую энергию, которая отводит высокоскоростной массовый поток от первичного источника. В ходе моделирования потеря массы достигла 0,6 массы Земли.
Но когда дело доходит до Бетельгейзе, свидетельством прошлого слияния может быть вращение звезды. Она вращается со скоростью около 5,5 км/с. Для справки, наше Солнце вращается со скоростью около 2 км/с. «Например, исследования Бетельгейзе продемонстрировали, что предыдущее слияние массивной звезды до главной последовательности с массой приблизительно 15 ~ 17 млн масс Земли и маломассивного спутника главной последовательности с массой около 1 ~ 4 млн масс Земли могло объяснить предполагаемую высокую скорость вращения», — пишут авторы.
Слияние не прерывает эволюцию первичной звезды в фазу красного сверхгиганта (RSG). Но оно выбрасывает материал, часто через полярные потоки. Газ может распространяться со скоростью 200-300 км/с, что характерно для взрывов при слиянии.
Так что произошло с Бетельгейзе? Слилась ли она с меньшим компаньоном и поглотила его, не оставив никаких следов? Предполагаемая скорость вращения подтверждает этот вывод, как и химический состав звезды.
Авторы добились некоторого прогресса в понимании этих событий, но им нужны усовершенствованные методы и инструменты, чтобы провести дополнительные исследования.
