סיווארחה: בן לוויה בלתי נראה שמערבל את האטמוספרה של ביטלג'וז

מחבר: Uliana S

סיווארחה: בן לוויה בלתי נראה שמערבל את האטמוספרה של ביטלג'וז-1
איור זה מציג אינטראקציה מוצעת; אין זו תמונה טלסקופית של הלוויין. קרדיט: NSF/AUI/NSF NRAO/M. Weiss

ביטלג'וז — אחד הכוכבים הבולטים ביותר בשמי הצפון, ענק-על אדום בקבוצת הכוכבים אוריון — מחזיק את האסטרונומים במתח זה מכבר. בסוף שנת 2019 ובתחילת שנת 2020 הוא דעך לפתע במידה חזקה יותר מאשר בכל מאה שנות תצפיות. ה"עמעום הגדול" הזה עורר גל של דיבורים על אפשרות של סופו הקרוב של הכוכב. אך לאחר פרץ העניין התברר דבר עדין ומפתיע יותר.

תצפיות חדשות בטלסקופי הרדיו NSF VLA ו-ALMA, שנערכו בין שנת 2021 לשנת 2026, הראו כי האטמוספרה של ביטלג'וז התאוששה בסך הכול. בהירות הטמפרטורה באותם תדרים שבהם נרשם קודם לכן קור יוצא דופן שבה לערכים רגילים יותר. בערך במרחק של 2.7 רדיוסי כוכב הגז שוב התחמם לטמפרטורה של כ-3500 קלווין. ואילו קרוב יותר לפני השטח, בתדרי ALMA שהציצו לראשונה בעומק כזה אל תוך מעטפת הכוכב, התגלה מינימום טמפרטורה ברור — כ-2200 קלווין. הדבר מאשר את קיומה של "ספרה מולקולרית", שנגזרה זמן רב רק מנתונים באינפרה-אדום.

הגילוי העיקרי אינו קשור לטמפרטורה אלא לצורה. ביטלג'וז, כך התברר, אינה תמיד עגולה. האטמוספרה המורחבת שלה נמתחת מעט ושוב נעשית עגולה יותר בהתאם למיקומו של בן לוויה שהתגלה לאחרונה. בן הלוויה הזה קיבל את השם סיווארחה — "הצמיד שלה" בתרגום מערבית (ביטלג'וז עצמה פירושה "ידו של אל-ג'וזא"). הוא מקיף במרחק של כמעט שני רדיוסים של ענק-העל בלבד, ולמעשה חולף דרך השכבות החיצוניות של האטמוספרה.

סיווארחה עצמו חלש מכדי להיראות ישירות בגלי רדיו. אך נוכחותו מותירה עקבות. כאשר בן הלוויה נמצא בעמדת הריחוק הנראה הגדול ביותר, האטמוספרה של ביטלג'וז נעשית מוארכת באופן ניכר יותר. כאשר הוא חולף "מלפנים" או "מאחור" — הצורה קרובה יותר לעגולה. זה דומה לאופן שבו אפשר להסיק מריחות על פני המים על תנועה הנסתרת מתחת לפני השטח. בן הלוויה, ככל הנראה, מערבל את הגז ומותיר מעין עקבה, ומעוות בכוח הכבידה מעט את מעטפת הכוכב המארח.

שכנות כה קרובה מסייעת גם להסביר את מחזור הבהירות הארוך והמסתורי של ביטלג'וז — כבן 2100 ימים, או כשש שנים. בעבר מקורו נותר לא ברור. כעת מתגלה סיבה טבעית: השפעתו המחזורית של בן הלוויה.

תוצאות אלה מוצגות במאמר המדעי "New Spatially Resolved Observations of Betelgeuse from the VLA and ALMA: Evidence for Atmospheric Perturbations from a Close Companion", שהתקבל לפרסום בכתב העת The Astronomical Journal. המחברים הם לין ד. מתיוס ממצפה הייסטק של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, א. ק. דיופרי ממרכז האסטרופיזיקה של אוניברסיטת הרווארד והמכון הסמית'סוני, א. מ. ס. ריצ'רדס מאוניברסיטת מנצ'סטר, ו-ו. ר. פ. דנט מהמצפה האירופי הדרומי / ALMA. כתב היד המקדים הוצג ב-arXiv (arXiv:2608.02847). החידוש שבעבודה הוא שבפעם הראשונה, על סמך נתוני רדיו בעלי רזולוציה מרחבית בשבעה תדרים — מ-22 עד 485 גיגה-הרץ — ניתן היה לעקוב אחר המתאם בין אליפטיות האטמוספרה של ביטלג'וז לבין שלב המסלול של בן הלוויה. מחקרים קודמים רק שיערו את קיומה של סיווארחה על סמך פוטומטריה, מהירויות רדיאליות ותמונות אופטיות מן הזמן האחרון. כעת השפעתה נרשמה ישירות דרך עירבול מעטפת הגז. בנוסף, מדידות כה קרוב לפוטוספירה אישרו לראשונה את מינימום הטמפרטורה והראו את התאוששות פרמטרי האטמוספרה לאחר העמעום הגדול, וכן התפתחות אפשרית של פרופיל הצפיפות.

התצפיות הקיפו שבעה תדרים. גלים שונים "רואים" עומקים שונים של האטמוספרה, ולכן הצליחו המדענים להרכיב תמונה שכבה אחר שכבה. ראש הצוות לין מתיוס מציין: דווקא השילוב של יכולות VLA ו-ALMA הניב תוצאה משכנעת. היכולת להבחין בדיסקות של כוכבים קרובים ברזולוציה כזו מרשימה כשלעצמה.

בינתיים הנתונים מכסים רק חלק מן המסלול. דרושות מדידות נוספות, במיוחד בתדרים שטרם עובדו די הצורך. מכשירים עתידיים כמו Next Generation Very Large Array מבטיחים להפוך מחקרים כאלה לשגרתיים ומדויקים יותר.

כל זה מתרחש במרחק של מאות שנות אור, בקנה מידה שבו כוכב אחד גדול כמו מסלולו של צדק, ואטמוספרתו משתרעת עוד יותר. בן לוויה קטן וכמעט בלתי נראה חולף דרך המעטפת העצומה הזו, משנה מעט את צורתה, ואולי משפיע על האופן שבו ענק-העל מאבד חומר בשלבים האחרונים של חייו. מיליארדי טונות של גז, גלי הלם, מעטפות מולקולריות, עירבולים מסלוליים — הכול קשור במערכת אחת, מכווננת בעדינות. ואי-שם רחוק בחלל ממשיכה המערכת הזו לחיות את חייה, ואנחנו רק מתחילים להבחין בפרטיה.

5 צפיות

תגובות

מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.