Спустя век наблюдений астрономы наконец доказали, что Бетельгейзе, одна из ярчайших звезд на небе, — не одиночная, а двойная звезда. Тусклого компаньона впервые разглядели на снимке с телескопа VLT, применив технику для поиска экзопланет. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Astronomy and Astrophysics.

Бетельгейзе — одна из самых заметных и ярких звезд на небе, привлекающая внимание простых наблюдателей и ученых тысячелетиями. Она относится к красным сверхгигантам — огромным звездам, сошедшим в ходе эволюции с так называемой главной последовательности. Одна из причин интереса к ней со стороны ученых — переменность блеска, которая имеет сложную, до последнего времени непонятную природу. Так, в кривой блеска ранее выделялись периоды в 2200, 420, 230 и 180 суток.

Природа этой переменности долгое время оставалась неясна. Примерно век назад была высказана идея о двойной природе этой звезды, но лишь в последние годы у астрономов стали появляться указания на то, что Бетельгейзе не одиночная звезда, а звезда с массивным, незаметным компаньоном.

Наблюдая систему в поисках компаньона разными методами, астрономы получали либо отрицательные результаты, либо положительные с низкой достоверностью.

В 2024 году ученые показали, что в декабре того же года предполагаемая звезда-компаньон окажется на наибольшем расстоянии от звезды, что даст больше шансов на ее прямое наблюдение. Зная это, ученые под руководством Мигеля Монтарже (Miguel Montargès) из Парижской обсерватории решили исследовать звезду в указанное время с помощью приемника высокого контраста SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument), инструмента для наблюдений экзопланет, установленного на европейском телескопе VLT в Чили.

С помощью адаптивной оптики, специальных детекторов и коронографических компонентов этот инструмент позволяет получать прямые снимки экзопланет у соседних звезд и их непосредственного окружения.

Обработав результаты, астрономы впервые смогли получить изображение компаньона на прямом снимке, что не оставляет сомнений в его существовании.

«Если честно, я считал, что нам не хватит чувствительности, чтобы детектировать Бетельгейзе B. Поскольку он оказался более массивным, чем было предсказано, мы увидели его! Я вскочил со стула, когда увидел обработанные результаты, — рассказал Монтарже. — Мы показали, что Бетельгейзе не одиночная звезда, она имеет слабого звездного компаньона. Это результат поисков длиною в век».

Изначально расчеты предсказывали, что компаньон должен быть сравним по массе с Солнцем. Однако в действительности он оказался в 2—3 раза тяжелее.

«Тот факт, что мы все еще можем открывать компаньонов звезд, массивнее и тяжелее Солнца, рядом с хорошо изученными звездами, поразителен. Это один из лучших моментов в науке: увидеть что-то новое, неожиданное», — поделился Монтарже.

«Мы подтверждаем присутствие этого компаньона с достоверностью 6,1 сигма. На момент наших наблюдений он находился на расстоянии 8,8 астрономической единицы (среднее расстояние от Земли до Солнца) от звезды», — говорится в исследовании.

Предполагается, что орбитальный период компаньона не превышает 6 лет, что согласуется с ранее высказанными предположениями. Однако ученые настаивают, что необходимы дополнительные наблюдения, когда компаньон окажется на противоположной стороне от звезды.

«Чтобы полностью быть уверенными, что компаньон действительно там, нам нужно понаблюдать его на обратной стороне от звезды, однако для сомнений почти не осталось пространства», — добавил Монтарже.

Наличие компаньона заставит учитывать его при моделировании будущей эволюции Бетельгейзе, которая согласно расчетам должна взорваться как сверхновая.