Горячее пятно на Бетельгейзе не исчезает больше семи лет

Звезда Бетельгейзе (α Ориона, Betelgeuse) – красный сверхгигант в плече Ориона и одна из самых известных звезд неба – снова озадачила астрономов. Радиотелескоп ALMA получил детальные снимки ее атмосферы и нашел на них горячее пятно. Оно стоит почти на том же месте, где его видели в 2015 году.

Больше семи лет – очень долгий срок для пузырей газа, которые поднимаются из недр таких звезд: по моделям пятно давно должно было рассеяться. Работа группы Билла Дента из Европейской южной обсерватории (ESO) опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Что увидела ALMA на звезде Бетельгейзе

Бетельгейзе находится примерно в 600 световых годах от нас, ее радиус около 800 солнечных. Если поставить такую звезду на место Солнца, ее край окажется за поясом астероидов, на полпути к Юпитеру. Благодаря огромному размеру и близости Бетельгейзе – одна из немногих звезд, чей диск можно рассмотреть с Земли, а не видеть точкой.

ALMA (Атакамская большая антенная решетка миллиметрового диапазона) – это 66 антенн в чилийской пустыне, которые работают как единый телескоп. Чем дальше антенны разнесены, тем мельче детали, которые удается различить. В августе 2023 года решетку развернули в самую широкую конфигурацию, с расстоянием между антеннами до 16 километров. Разрешение дошло до семи тысячных угловой секунды. Для сравнения: хороший любительский телескоп различает детали примерно в сто раз крупнее.

Пятно горячее окружения, но холоднее видимой поверхности

Во многих заголовках пишут, что пятно на 800 градусов горячее звезды. Это не так, и разница существенная.

ALMA смотрит в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне, на волнах от 0,6 до 1,4 мм. На таких волнах атмосфера Бетельгейзе непрозрачна, поэтому телескоп видит не ту поверхность, которую мы наблюдаем в видимом свете, а слой газа выше нее – на расстоянии 1,1–1,3 радиуса звезды. Температура этого слоя в среднем около 2300 K. На его фоне выделяются как минимум две более горячие области, на северо-востоке и юго-западе диска. Самая яркая горячее окружения до 800 градусов, то есть нагрета не больше чем до 3100 K.

Видимая поверхность Бетельгейзе горячее, порядка 3600 K. Так что даже в самом горячем месте пятно холоднее того, что мы привыкли считать поверхностью звезды. Горячее оно только по сравнению с газом вокруг.

Еще одна частая ошибка – пересчет разницы температур из кельвинов в градусы Цельсия с вычитанием 273. Для разности температур так делать нельзя: 800 кельвинов разницы – это и 800 градусов Цельсия.

Форма звезды, кстати, далека от шара. Видимый радиус гуляет в пределах 6% в обе стороны, особенно в одном из секторов, и край диска выглядит волнистым. В отличие от пятна, эта рябь с 2015 года заметно изменилась.

Почему пятно не должно было дожить до 2023 года

Горячие области, по мнению авторов, создает конвекция. Горячий газ поднимается из глубины звезды, достигает внешней атмосферы и порождает ударные волны, которые разогревают газ. На Солнце такие ячейки конвекции размером около тысячи километров покрывают всю поверхность и живут считанные минуты. У красных сверхгигантов ячейки несравнимо больше, их всего несколько на всю звезду, и модели дают им заметно более короткую жизнь, чем показала ALMA.

Пятно на северо-востоке заметили еще на снимках ALMA 2015 года. Предварительно о том, что оно сохранилось, группа рассказывала на конференции в 2025 году. Теперь вышла полная рецензируемая работа с прямым сравнением двух наборов данных: положение и яркость пятна за это время почти не изменились.

Возможная подсказка – расположение. Обе горячие области лежат вблизи предполагаемых полюсов звезды. Авторы допускают, что конвекция у полюсов устроена устойчивее, чем в остальных местах. Признаков вращения звезды в новых данных при этом не нашлось.

Следы Великого потускнения и загадка спутника

Снимки 2015 и 2023 годов разделяет самое известное событие в жизни Бетельгейзе за последние десятилетия. В начале 2020 года ее блеск упал на 1,6 звездной величины, и звезда на время заметно потускнела даже на глаз. Оптические снимки того времени показали, что юго-западную часть диска закрыло облако пыли или холодное пятно.

В новых данных как раз в этом секторе ослаблено излучение молекул. Авторы осторожно предполагают, что потускнение 2020 года могло подавить там образование молекул. Проверить это по двум эпохам наблюдений нельзя, нужны новые снимки.

Второй интригующий сюжет – спутник Бетельгейзе, первый снимок которого получили этим летом. Предполагаемая ось его орбиты проходит близко к линии, соединяющей две горячие области. А в момент наблюдений 2023 года спутник, по расчетам, находился рядом с самым искаженным участком атмосферы звезды.

Совпадение заманчивое, но авторы прямо пишут, что связи наблюдения не доказывают. Расположение пятен могут объяснить и приливы, и вращение, и устойчивая конвекция у полюсов.

Когда взорвется Бетельгейзе

Бетельгейзе приближается к концу эволюции и однажды взорвется как сверхновая. Точной даты нет: по современным оценкам, это может случиться в ближайшие примерно сто тысяч лет, то есть завтра или очень нескоро. Поэтому астрономам так важно понять, как выглядит звезда сейчас, перед финалом. Горячие пятна и ударные волны в атмосфере помогают формироваться молекулам оксида кремния и угарного газа, а затем пыли. Этот материал звезда теряет, и он пополняет межзвездную среду задолго до взрыва.

ALMA продолжит следить за Бетельгейзе и проверит, останутся ли пятна на месте. А саму звезду сейчас легко найти на утреннем небе: осенью Орион поднимается во второй половине ночи, к зиме переходит на вечер. Красноватая звезда в левом верхнем углу созвездия – это она.

Источники

1. ALMA high-resolution observations of Betelgeuse: Persistent structure spanning the inner atmosphere – W.R.F. Dent, A.M.S. Richards, G.M. Harper, L.D. Matthews, E. O'Gorman, Astronomy & Astrophysics, 2026.
2. A Bubbling Betelgeuse – Европейская южная обсерватория (ESO), август 2026.
3. ALMA Reveals Long-Lived Hotspots on Betelgeuse's Bubbling Surface – обсерватория ALMA, 24 августа 2026.