תצפיות ALMA חדשות מראות שהאטמוספרה הפנימית של העל־ענק האדום נעשתה כתמית וא־סימטרית יותר מאז 2015, עם אזורים חמים בכ־800 מעלות מסביבתם. ייתכן שהמבנה קשור לכיוון המסלול של הכוכב הנלווה, אך הקשר עדיין אינו מוכח
ביטלג'וז, העל־ענק האדום המפורסם בכתף של קבוצת אוריון, ממשיך לספק לאסטרונומים הפתעות. תצפיות חדשות במערך הרדיו ALMA חושפות כי האטמוספרה הפנימית של הכוכב אינה מעטפת חלקה ואחידה, אלא מבנה כתמי וא־סימטרי שבו אזורים מסוימים חמים במאות מעלות מסביבתם.
המחקר, בהובלת ויליאם דנט ועמיתיו, התקבל לפרסום ב־Astronomy & Astrophysics ונושא DOI של כתב העת. החוקרים השתמשו ב־ALMA בתצורת הבסיס הארוכה ביותר שלו כדי לצלם את האזור המשתרע בערך מן הפוטוספרה ועד פי כמה מרדיוס הכוכב.
רזולוציה של 7 אלפיות שניית קשת
ALMA פועל באורכי גל מילימטריים ותת־מילימטריים. באורכי גל אלה אפשר לעקוב אחרי שכבות חמות ומיוננות ממש מעל פניו הנראים של ביטלג'וז.
החוקרים הגיעו לרזולוציה של כ־7 מיליארק־שניות. לפי דנט, אילו הייתה רזולוציה כזו מופעלת על הירח, היא הייתה מאפשרת להבחין בפרטים בגודל של כ־13 מטרים.
התצפיות החדשות הושוו למדידות קודמות של ALMA משנת 2015, כלומר לפני "העמעום הגדול" של ביטלג'וז בשנים 2019–2020.
האטמוספרה נעשתה פחות סימטרית
התוצאה הבולטת ביותר היא שביטלג'וז נראה כיום כתמי וא־סימטרי יותר.
הפליטה הרציפה מצביעה על שכבת "פוטוספרה" תת־מילימטרית שרדיוסה בערך פי 1.1–1.3 מרדיוס הכוכב, עם טמפרטורה טיפוסית של כ־2,300 קלווין. מעל הרקע הזה מופיעים שני אזורים חמים במיוחד בצפון־מזרח ובדרום־מערב.
הבולט שבהם חם בכ־800 קלווין מסביבתו.
מפתיע עוד יותר: האזור החם הבהיר ביותר מופיע בערך באותו מקום שבו נראה כבר בתצפיות 2015. החוקרים ציפו שתאי הסעה עצומים בכוכב כזה יתפתחו וישתנו, אך נראה שלפחות חלק מן המבנה נשמר זמן רב יותר מן התחזיות של המודלים.
תאי הסעה בקנה מידה של כוכב
בשמש תאי הסעה רבים מעבירים חום מן השכבות הפנימיות כלפי חוץ. גז חם עולה, מתקרר ושוקע בחזרה.
בעל־ענק אדום כמו ביטלג'וז קנה המידה שונה לחלוטין. במקום מספר עצום של תאים קטנים יחסית, ייתכן שפועלים מספר קטן של תאי הסעה ענקיים, שכל אחד מהם משתרע על חלק ניכר מפני הכוכב.
ALMA זיהה גם פליטה מקוטעת של מולקולות כמו SiO ו־CO מחוץ לפוטוספרה התת־מילימטרית. מבנים כאלה עשויים להיות קשורים להלם ולזרימות גז שמקורן בתאי ההסעה.
הבנת התהליך חשובה משום שכוכבי על־ענק אדומים מאבדים כמויות גדולות של חומר אל החלל. החומר הזה מעשיר בהמשך את התווך הבין־כוכבי וממנו נוצרים דורות חדשים של כוכבים ומערכות פלנטריות.
ומה הקשר לכוכב הנלווה?
בשנים האחרונות התחזקו הראיות לכך שלביטלג'וז יש כוכב נלווה קטן יותר במסלול קרוב. ב־2025 אף פורסמה תצפית ישירה בכוכב הנלווה באמצעות מצפה ג'מיני.
במחקר הנוכחי הבחינו החוקרים כי הכתמים החמים מציגים העדפה לכיוון מסוים.
אם מסלולו של הנלווה מיושר עם המישור המשווני של ביטלג'וז, ייתכן שהכתמים הבהירים נמצאים סמוך לאזורי הקטבים של הכוכב, ושם ההסעה יציבה או פעילה יותר.
אבל זו עדיין השערה.
המחקר אינו מוכיח שהכוכב הנלווה יוצר את הכתמים, ואינו מוכיח שמישור המסלול שלו אכן תואם את קו המשווה של ביטלג'וז. החוקרים עצמם מדגישים כי דרושות תצפיות נוספות כדי לבדוק את הקשר.
אין סימן לכך שסופרנובה עומדת להתרחש עכשיו
כל שינוי בביטלג'וז מעורר מיד את השאלה אם הכוכב עומד להתפוצץ.
התצפיות החדשות אינן מספקות עדות לכך שפיצוץ סופרנובה קרוב בזמן אנושי. הן עוסקות במבנה האטמוספרה החיצונית ובהסעה, לא בתהליכים בליבה שמכתיבים את מועד הסופרנובה.
העמעום הגדול של 2019–2020 עורר גל דומה של ספקולציות, אך לאחר מכן נמצא שהאירוע קשור בעיקר לפליטת חומר וליצירת אבק שחסם חלק מאור הכוכב.
מעבדה קרובה לחיי כוכבים מסיביים
ביטלג'וז קרוב יחסית לכדור הארץ ולכן מאפשר לחקור בפירוט תהליכים שבכוכבי על־ענק אחרים נראים רק כאות אור משולב מנקודה אחת.
התמונה שמצטיירת כעת אינה של כדור אדום חלק, אלא של כוכב עצום, פעיל, כתמי ומשתנה, שממנו חומר זורם אל החלל בתהליך שאסטרונומים עדיין אינם מבינים במלואו.
דווקא משום שהוא קרוב כל כך, ביטלג'וז מאפשר לראות כיצד שלב החיים האחרון של כוכב מסיבי נראה בפועל – הרבה לפני רגע ההתפוצצות עצמו.
שאלות ותשובות
מה גילה ALMA בביטלג'וז? אטמוספרה פנימית כתמית וא־סימטרית עם אזורים חמים, שאחד מהם חם בכ־800 קלווין מסביבתו ונראה במקום דומה לזה שבו נצפה כבר ב־2015.
האם הכוכב הנלווה גורם לכתמים? ייתכן שיש קשר גאומטרי בין מיקום הכתמים לבין המסלול המוצע של הנלווה, אבל המחקר אינו מוכיח סיבתיות.
האם המשמעות היא שביטלג'וז עומד להתפוצץ? לא. המחקר עוסק באטמוספרה ובהסעה. אין בו אינדיקציה לכך שסופרנובה עומדת להתרחש בקרוב.
למה האטמוספרה של ביטלג'וז חשובה? משום שדרכה הכוכב מאבד חומר שמעשיר את התווך הבין־כוכבי, ותהליך איבוד המסה הוא שלב מרכזי בהתפתחות כוכבים מסיביים לקראת סוף חייהם.
המאמר המדעי
מקור
עוד בנושא באתר הידען
- אחרי עשורים של חיפושים: התגלה הכוכב הנלווה החמקמק של ביטלג'וז
- הוכחות חדשות לכך שלענק האדום הקרוב ביטלג'וז יש מלווה המוסתר מעינינו
- הכוכב המפורסם ביטלג'וז החוויר, אך עדיין ככל הנראה הוא לא יתפוצץ בתקופה הקרובה
- ביטלג'וז: הכוכב ממשיך להתנהג בצורה מסתורית – הנה מה שיקרה אם יתפוצץ
- התפוצצות שעומדת להתרחש: כוכבים מסיביים מתריעים כשהם עומדים להפוך לסופרנובה