Naukowcy mówią bowiem o ich obecności utrzymującej się przez co najmniej siedem lat. To znacznie dłużej, niż zakładają obecne modele opisujące zachowanie czerwonych nadolbrzymów. Przypomnijmy, iż chodzi o obiekt oddalony o około 600 lat świetlnych od Ziemi. Jest czerwonym nadolbrzymem i należy do najbliższych nam gwiazd tego typu. Jej rozmiary są trudne do wyobrażenia: promień gwiazdy jest około 800 razy większy od promienia Słońca. Dzięki ogromnym rozmiarom Betelgezy astronomowie mogą prowadzić obserwacje szczegółów jej atmosfery, które w przypadku większości innych gwiazd pozostają poza zasięgiem współczesnych instrumentów.
Czytaj też: Tajemniczy obiekt przemknął między Ziemią a odległą gwiazdą. Naukowcy mają już teorię na jego temat
Najnowszy obraz powstał dzięki obserwacjom przeprowadzonym w 2023 roku przez Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, czyli ALMA. Instrument działał w konfiguracji zapewniającej wyjątkowo wysoką rozdzielczość, sięgającą około siedmiu milisekund łuku. Badacze obserwowali promieniowanie w zakresie fal submilimetrowych, co pozwoliło im zajrzeć w warstwy atmosfery gwiazdy niewidoczne w świetle optycznym.
Obserwacje pokazały, że atmosfera Betelgezy jest daleka od spokojnej i regularnej. Jej średnia temperatura w obserwowanej warstwie wynosi około 2000 stopni Celsjusza, jednak astronomowie zauważyli co najmniej dwa wyraźnie gorętsze obszary. Jeden znajduje się na północnym wschodzie tarczy gwiazdy, a drugi na południowym zachodzie. Najjaśniejszy z nich jest nawet o około 500 stopni cieplejszy od otaczającego gazu.
Takie struktury nie są całkowitą niespodzianką. Astronomowie od dawna podejrzewali, iż ogromne komórki konwekcyjne we wnętrzu Betelgezy powodują gwałtowne ruchy materii. Gorący gaz unosi się z głębszych warstw ku powierzchni, a jego ruch może prowadzić do powstawania fal uderzeniowych i niezwykle energetycznych zaburzeń w atmosferze gwiazdy. To właśnie one mogą odpowiadać za obserwowane gorące plamy, a także nieregularny kształt jej zewnętrznych warstw.
Największym zaskoczeniem okazało się jednak porównanie nowych danych z obserwacjami ALMA wykonanymi w 2015 roku. Jeden z najbardziej wyraźnych gorących obszarów, znajdujący się po północno-wschodniej stronie gwiazdy, był w obu obserwacjach niemal w tym samym miejscu i miał zbliżoną intensywność. Oznacza to, że struktura mogła przetrwać co najmniej siedem lat. Tymczasem modele konwekcji w czerwonych nadolbrzymach przewidują znacznie krótszy czas życia tak dużych struktur.
Czytaj też: Ta gwiazda pobiła rekord prędkości. Zawiera sekret czarnej dziury, wokół której krąży
W praktyce może to oznaczać, że procesy zachodzące w atmosferze Betelgezy są bardziej skomplikowane, niż nam się wydawało. Jedną z możliwości jest istnienie szczególnie stabilnych form konwekcji, być może związanych z obszarami biegunowymi gwiazdy. Naukowcy zwracają również uwagę na niedawne dowody sugerujące obecność bliskiego towarzysza Betelgezy, choć obecne dane nie pozwalają stwierdzić, czy istnieje bezpośredni związek między nim a długowiecznymi gorącymi strukturami.
Astronomowie odkryli coś jeszcze: sama powierzchnia Betelgezy nie jest idealnie okrągła. Jej obserwowany promień zmienia się miejscami nawet o około sześć procent, a słabsza emisja rozciąga się na kilka promieni gwiazdy. Wokół niej znajduje się więc rozległa, nieregularna i pełna skupisk gazu atmosfera, w której występuje między innymi tlenek krzemu oraz tlenek węgla.
Źródło: arXiv
