באמצעות טלסקופ ג'מיני בהוואי הצליחו אסטרונומים לאתר כוכב צעיר המקיף את ביטלג'וז, בתוך האטמוספרה שלו – תגלית שמסבירה את תנודות הבהירות של על-הענק האדום
אסטרונומים גילו כוכב נלווה לביטלג'וז שמקיף אותו קרוב. קרדיט: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
עיבוד תמונה: M. Zamani (NSF NOIRLab)
הטלסקופ ג'מיני צפון בהוואי מגלה נלווה נסתר לביטלג'וז, ושופך אור על תעלומה כוכבית עתיקה
באמצעות המכשיר אלופקה (‘Alopeke) בטלסקופ ג'מיני צפון אסטרונומים זיהו כוכב נלווה במסלול מאוד קרוב סביב ביטלג'וז. פריצת הדרך הזאת עונה על השאלה רבת השנים לגבי הבהירות המשתנה של ביטלג'וז ושופכת אור על תהליכים שפועלים בעל-ענקים אדומים אחרים שמראים מִשְׁתַּנּוּת דומה.
ביטלג'וז הוא בין הכוכבים הכי בהירים שנראים מהארץ והוא על-הענק האדום הקרוב ביותר הידוע. גודלו מסיבי, עם רדיוס פי 700 בערך מרדיוס השמש. למרות שגילו רק כ-10 מיליון שנים – צעיר בקנה מידה אסטרונומי – הוא כבר בשלב האחרון של חייו ככוכב.
ביטלג'וז, שנמצא בכתף של קבוצת אוריון, נראה לעין ללא מכשירים אלפי שנים, וצופים ציינו מזמן את הבהירות התנודתית שלו. מדענים קבעו שהכוכב מציג הִשְׁתַּנּוּת בהירות ראשית כל 400 ימים, יחד עם מחזור משני ארוך יותר שמשכו בערך שש שנים.
העמעום הגדול ועניין מחודש
ב-2019 ו-2020 ביטלג'וז עבר ירידה דרמטית בבהירות, אירוע שקיבל את השם "העמעום הגדול". השינוי הפתאומי הזה הוביל להשערה שהכוכב עשוי להתפוצץ בקרוב כסופרנובה. אבל בסופו של דבר חוקרים מצאו שהסיבה היא ענן אבק מסיבי שנפלט מהכוכב.
למרות שמקור העמעום זוהה, האירוע החריג חידש את העניין המדעי בביטלג'וז ונבדקו מחדש נתונים שנאספו בעבר. באחד מהניתוחים האלה הוצע שמחזור הִשְׁתַּנּוּת הבהירות השש שנתי של הכוכב נגרם אולי בגלל ההשפעה של כוכב נלווה סמוך. אבל ניסיונות קודמים למצוא את הנלווה הזה באמצעות הטלסקופים האבל וצ'נדרה לא צלחו.
עכשיו צוות מחקר בראשות סטיב האוול גילה לראשונה את הנלווה החמקמק. הצוות השתמש במכשיר הדמיית כתמים בשום אלופקה ("שועל" בהוואית), שמותקן בטלסקופ ג'מיני צפון. הדמיית כתמים פועלת על ידי לכידת חשיפות מאוד קצרות כדי למזער עיוותים שגורמת האטמוספרה של הארץ. בשיטה הזאת משיגים רזולוציה מאוד גבוהה, ויחד עם המראה בקוטר 8.1 מטר של ג'מיני צפון, הצוות הצליח לגלות את הכוכב הנלווה החלש ליד ביטלג'וז.
כוכב צעיר חלש בתוך האטמוספרה של ביטלג'וז
ניתוח של האור של הכוכב הנלווה אפשר להאוול והצוות לקבוע את המאפיינים של הכוכב. הם גילו שהוא חלש בשישה סדרי גודל מביטלג'וז בטווח אורכי הגל האופטיים, המסה המוערכת שלו פי 1.5 בערך מהשמש ונראה שהוא כוכב טרום הַסְדרה ראשית מסוג A או B – כוכב כחול-לבן צעיר וחם שעוד לא התחיל לשרוף מימן בליבה.
הנלווה נמצא במרחק קרוב יחסית מפני ביטלג'וז – בערך פי ארבעה מהמרחק בין הארץ לשמש. התגלית הזאת היא הפעם הראשונה שהתגלה כוכב נלווה קרוב שמקיף כוכב על-ענק. ומה שיותר מרשים – הנלווה מקיף בתוך האטמוספרה המורחבת החיצונית של ביטלג'וז, וזה מאפשר את הרזולוציה הגבוהה של אלופקה..
התגלית של הכוכב הנלווה מספקת תובנות על המנגנונים הפיזיקליים שמאחורי על-ענקים אדומים מִשְתנים אחרים.
קרדיט: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
עיבוד תמונה: M. Zamani (NSF NOIRLab)
"היכולת של ג'מיני צפון להשיג רזולוציות זוויתיות גבוהות וניגודיות חדה אפשרה את הגילוי הישיר של הנלווה של ביטלג'וז", אומר האוול. הוא מסביר גם שאלופקה עשה את מה שאף טלסקופ לא עשה לפניו: "במאמרים שחזו את הנלווה של ביטלג'וז האמינו שכנראה אף אחד לא יצליח אי פעם ליצור דימות שלו".
תובנות על העתיד של ביטלג'וז והתנהגות כוכבים
התגלית הזאת מספקת תמונה ברורה על חייו ומותו העתידי של העל-ענק האדום הזה. ביטלג'וז והנלווה שלו כנראה נוצרו באותו זמן. אבל תוחלת החיים של הנלווה תהיה קצרה כי כוחות גאות חזקים יגרמו לו להסתחרר לתוך ביטלג'וז אל סופו, שלהערכת מדענים יתרחש ב-10,000 הבאות. התגלית גם עוזרת להסביר למה כוכבים על-ענקיים אדומים דומים עשויים לעבור שינויי בהירות תקופתיים בקנה מידה של שנים רבות, והוואל מקווה שיהיו עוד מחקרים בתחום.
עוד בנושא באתר הידען:
