Felfedezhették a Betelgeuze rejtőzködő kísérőcsillagát, aminek létét Molnár László magyar csillagász és kollégái jósolták meg először. Amerikai csillagászok a világ egyik legjobb teleszkópjával eredtek az égitest nyomába, és hétfőn közölt eredményeikből úgy tűnik, meg is találták azt az Orion csillagkép vörös szuperóriása körül.

„Ez egy nagyon biztató megfigyelés” – mondta Molnár, aki örömöt, lelkesedést és megkönnyebbülést érzett, amikor először értesült a hírről. A HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének kutatója, ahogy azt megírtuk, tavaly két másik csillagásszal, Meridith Joyce-szal és Jared Goldberggel jelezte előre a Napunkhoz hasonló csillag létét a Betelgeuze körül.

Megpillantására viszont a nála akár 100 000-szer is fényesebb óriáscsillag mellett kevés esélyt adtak, és űrtávcsövekkel végzett saját keresésük sem vezetett eredményre. A kísérőcsillag lehetséges felfedezése a magyar kutató szerint arról árulkodik, hogy a kozmikus szomszédságunkban is váratlan dolgokra lehet bukkanni, még egy annyira sokszor megfigyelt égitest esetén is, mint a Betelgeuze.

Steve Howell, az amerikai űrügynökség (NASA) Ames Kutatóközpontjának neves exobolygó-kutatója és kollégái a Hawaiin található, 8,1 méter átmérőjű Gemini North teleszkóppal figyelték meg a szuperóriást tavaly decemberben, amikor Molnárék szerint a legnagyobb esély volt a kísérő megpillantására. A héten az Astrophysical Journal Letters folyóiratban megjelenő tanulmány szerint a „Siwarha”-nak (Her Bracelet, vagyis az ő karkötője – a Betelgeuze jelentése „az óriás keze”) elnevezett kísérő nagyobb, mint azt Molnárék és egy másik, a csillag létét tavaly szintén előre jelző kutatócsoport várták.

Éppen ez, a nagyobb méretéből következő erősebb fényesség az, ami a távcső képességei mellett Molnár szerint a csillag észlelését egyáltalán lehetővé tette. A Gemini North teleszkóppal végzett 2024. decemberi megfigyelés 1,5 szigmás szignifikancia szintű, vagyis önmagában nem éri el a felfedezés biztos kimondásához szükséges jelerősséget. Ez nem egy túl erős detektálás, viszont pontosan ott látják, olyan távolságban, olyan irányban, ahol ezt ők megjósolták, ami növeli a mérés hihetőségét, mondta a kutató – miközben egy 2020-as megfigyelésen, amikor nem kellene látszania, nincs is ott.

„A Gemini North azon képessége, hogy képes nagy szögfelbontást és éles kontrasztot elérni, lehetővé tette a Betelgeuze kísérőjének közvetlen észlelését” – mondta a teleszkópot működtető NOIRLab közleménye szerint Howell, aki szerint az égitest észlelése a teleszkóp képességeinek legvégső határát súrolta. „Ez megnyitja az utat más hasonló megfigyeléseknek” – mondta.

A Hubble-lel és Chandrával is keresték

A csillagok közel fele kettős rendszerben kering, és ez az arány nagyobb tömegű csillagoknál még magasabb. A magyar kutató szerint szinte egyetlen óriáscsillag sem egyedül, hanem két, három vagy több csillagot számláló rendszerekben születik. Így nem volt teljesen a földtől elrugaszkodott, amikor a vörös szuperóriás hatévente ismétlődő fényességváltozásából tavaly Molnár és kollégái arra következtettek, hogy egy közel Nap méretű csillag keringhet körülötte.

„Vannak ötleteink, hogyan lehetne kimutatni a Hubble-lel. Nem lesz egyszerű” – mondta tavaly kérdésünkre a csillagász. Végül pályáztak is távcsőidőre, és az űrteleszkóppal ultraibolya tartományban figyelték meg a Betelgeuze-t. De így nem sikerült a kísérőcsillagot megtalálni, mert ahhoz a Howellék által megállapított 1,6 naptömegnél még egy kicsit nagyobbnak, 2-3 naptömegűnek kellett volna lennie.

A Hubble mellett Molnárék a röntgentartományban mérő Chandra űrtávcsővel is megvizsgálták a tőlünk nagyjából 530 fényévre található Betelgeuze-t, de nem észlelték a társcsillag jeleit. Ezzel kizárták annak lehetőségét, hogy a kísérő egy röntgentartományban világító neutroncsillag lenne, ami egykori óriáscsillagként már átesett volna szupernóva-robbanáson. Bár az űrtávcsöves mérések nem vezettek a kísérő megpillantásához, Molnár szerint nagyon hasznos megkötéseket adtak a tulajdonságairól.

De akkor hogyan tudták Howellék mégis megpillantani a kísérőt a földi Gemini North teleszkóppal? Egyrészt a távcső 8,1 méteres tükörátmérőjével és a légköri zavarásokat jól kiszűrő adaptív optikájával nagyon nagy felbontásra képes. De az amerikai kutatók bevetettek még egy módszert, az úgynevezett foltinterferometriát (speckle imaging). Ennek lényege, mondta Molnár, hogy több ezer, jó minőségű, de mindössze századmásodperc hosszú expozíciós idejű felvételt raknak össze, amivel elérhető a kísérőcsillag kimutatásához szükséges felbontóképesség – ami akkora, hogy vele a Betelgeuze narancssárgás felszínét korongként látjuk, míg a kísérő mellette egy pacaként látszik.

Két év múlva derül ki, hogy tényleg létezik-e

Howellék megfigyelése szerint a kísérő négyszer olyan messze kering a Betelgeuze felszínétől, mint a Nap és a Föld 150 millió kilométeres átlagos távolsága. A két csillag valószínűleg egy időben születhetett, tízmillió évvel ezelőtt. Míg a napszerű kísérő életének még korai szakaszában jár, addig a Betelgeuze már százezer éven belül felrobbanhat. Ez, mondta a kutató, „a csillagfejlődésnek a különböző időskáláit nagyon jól kontextusba helyezi”.

A kísérő létét Molnár szerint teljesen biztosan 2027-ben lehet majd igazolni, amikor újra a legnagyobb távolságra kerül majd a szuperóriástól. Addig viszont idén és jövőre meg lehet bizonyosodni arról, hogy nem bukkan fel hasonló folt a Betelgeuze körül – mivel ekkor még a közel 6 éves keringési idejű kísérőnek nem kellene látszódnia.

Az elmúlt évekig egy ilyen, a szuperóriás mellett elhanyagolható tömegű és fényességű csillag kimutathatatlan lett volna. „Ez felveti a kérdést, hogy az összes többi vörös szuperóriás körül vannak-e hasonló, közeli kísérők” – mondja. Következőnek ezért a Skorpió csillagkép Antares szuperóriását tervezik megvizsgálni, ami szintén mutat néhány éves periódusú fényességváltozásokat.

Az, hogy milyen sors vár a Betelgeuze kísérőcsillagára, amikor valamikor a következő néhány százezer évben a szuperóriás felrobban, egyelőre bizonytalan. Howellék úgy látják, hogy a kísérő rövid életre számíthat, és az erőteljes árapályerők miatt már a következő 10 ezer évben belezuhan majd az óriáscsillagba. Molnár szerint viszont az is elképzelhető, hogy átvészeli a szupernóvarobbanást, és a Betelgeuzéból visszamaradó neutroncsillaggal egymás körül keringenek majd, több milliárd éven át.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Rejtőzködő csillag keringhet a Betelgeuze körül, aminek a Hubble űrtávcsővel erednek nyomába magyar csillagászok

Tóth András tudomány 2024. október 21.

Molnár László, a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének kutatója és kollégái azt állítják, hogy egy Naphoz hasonló csillag kering a rejtélyes vörös szuperóriás körül. Decemberben a Hubble űrtávcsővel nézhetik meg, tényleg így van-e.

Megfejtették, miért halványult el a szuperóriás csillag, a Betelgeuze

Bodnár Zsolt tudomány 2021. június 16.

Az égbolt egyik legfényesebb csillagának elhalványodását 2019 végén figyelték meg, és a csillagászok már abban reménykedtek, hogy felrobban, de mint kiderült, szupernóva helyett más események álltak a jelenség hátterében.

Az exobolygók légkörének vizsgálatával a nem túl távoli jövőben felfedezhetünk egy életet hordozó bolygót

Tóth András tudomány 2023. június 5.

Egyre pontosabban tudjuk mérni a csillagok fényességének változását, és ez megágyazott az elmúlt évtizedek egyik legfontosabb tudományos forradalmának, több ezer Naprendszeren kívüli bolygó észlelésének, mondja Szabó Róbert, a CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének vezetője.