Betelgeza to czerwony nadolbrzym w gwiazdozbiorze Oriona, jedna z najbliższych i najjaśniejszych gwiazd swojego typu. Jej rozmiar kątowy pozwala na obserwację szczegółów powierzchni za pomocą nowoczesnych instrumentów. W sierpniu 2023 roku astronomowie skierowali na nią macierz anten ALMA w najrozleglejszej konfiguracji, osiągając rozdzielczość do 7 milisekund łuku. To umożliwiło zajrzenie w warstwy atmosfery w odległości 1–2 promieni gwiazdy z niespotykaną dotąd wyrazistością.
Ciągłe promieniowanie w zakresie milimetrowym i submilimetrowym pokazało, że główna „powierzchnia” gwiazdy na tych długościach fal to optycznie gruba fotosfera o promieniu około 1,1–1,3 od optycznej. Jej średnia temperatura wynosi około 2300 kelwinów. Jednak na tym stosunkowo równym tle wyróżniają się dwa gorętsze obszary: na północnym wschodzie i południowym zachodzie. Najjaśniejszy z nich, północno-wschodni, jest gorętszy od otaczającej plazmy o około 800 kelwinów. Gdy naukowcy porównali nowe dane z obserwacjami ALMA z 2015 roku na podobnej długości fali, okazało się, że zarówno położenie, jak i intensywność tej gorącej strefy prawie się nie zmieniły. Struktura utrzymała się przez co najmniej siedem lat.
Taka stabilność zaskoczyła badaczy. Modele wielkoskalowej konwekcji w czerwonych nadolbrzymach przewidywały, że gigantyczne komórki wznoszącego się gorącego gazu powinny żyć znacznie krócej. Gorące plamy są najwyraźniej związane z falami uderzeniowymi, które generują te komórki, wyrzucając energię do zewnętrznych warstw. Sama fotosfera okazała się wcale nie sferyczna: odchylenia promienia sięgają plus minus sześciu procent. Słabe promieniowanie rozciąga się jeszcze dalej – do 2,5 promieni gwiazdy, pokrywając się skalą z grudkowatym promieniowaniem cząsteczek tlenku krzemu i tlenku węgla.
Gazowa otoczka znacznie się zmieniła w ciągu siedmiu lat, jednak nie wykryto oznak rotacji gwiazdy w liniach emisyjnych ani absorpcyjnych. Gorące obszary znajdują się w pobliżu przypuszczalnych biegunów, co może wskazywać na bardziej stabilną konwekcję w strefach polarnych.
Wyniki badań przeprowadzonych przez zespół naukowców pod kierownictwem W.R.F. Denta zostały przedstawione w artykule „ALMA high resolution observations of Betelgeuse: Persistent structure spanning the inner atmosphere”. Preprint pracy pojawił się na arXiv 19 sierpnia 2026 roku (arXiv:2608.19339), a sam artykuł został przyjęty do publikacji w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
Betelgeza to gwiazda, która kiedyś wybuchnie jako supernowa, i już teraz traci materię, wzbogacając ośrodek międzygwiazdowy. To, co widzimy na jej powierzchni, to nie chaos, ale złożony, długowieczny wzór zrodzony przez wewnętrzne przepływy materii. Gigantyczne komórki konwekcyjne, fale uderzeniowe, molekularne otoczki – wszystko to części jednego procesu łączącego wnętrze gwiazdy z przestrzenią wokół niej. I podczas gdy ludzkość patrzy w niebo, jedna z najbliższych gwiazd nadolbrzymów nadal ujawnia, jak uporządkowane i majestatyczne są nawet najbardziej burzliwe zakątki Wszechświata.
