天文学者らは、シワルハと名付けられた小さな伴星が赤色超巨星ベテルギウスの大気を乱し、その異常な明るさ変動を説明していることを特定した。NASAのハッブル宇宙望遠鏡と地上観測所からの8年間のデータを使用して、研究者らは密度の高いガスの目に見える尾根を通じて伴星の存在を確認した。この発見はアメリカ天文学会で発表され、質量の大きな星の進化に光を当てる。
ベテルギウスは、おおいぬ座に位置し、650光年離れた赤色超巨星で、太陽の4億倍を超える既知の最大級の星の一つである。数十年にわたり、天文学者らはその不安定な明るさと大気変動に困惑しており、2020年の顕著な暗転を「恒星のくしゃみ」と呼ぶ出来事も含まれていた。最近の分析で原因が特定された：低質量の伴星シワルハで、ベテルギウスの広大な外層を約2,100日、つまり6年ごとに周回している。 この画期的な発見は、NASAのハッブル宇宙望遠鏡とフレッド・ローレンス・ウィップル観測所およびロケ・デ・ロス・ムチャーチョス観測所からのデータを組み合わせた約8年間の観測によるものである。科学者らはベテルギウスのスペクトルで繰り返しの模様を検知した—特定の元素からの光の色のシフト—とガス運動を捉え、シワルハが超巨星の大気を切り裂く際に形成される密度の高い尾根を明らかにした。 「水面を進むボートのようなものです。伴星はベテルギウスの大気に波紋効果を生み出し、データで実際に確認できます」と、主任著者のアンドレア・デュプリ、ハーバード＆スミソニアン天体物理学センターの天文学者は語った。「初めて、この尾根、つまりガスの軌跡の直接的な兆候が見られ、ベテルギウスが本当に外観と振る舞いを形作る隠れた伴星を持っていることを確認しました。」 この発見は、ベテルギウスの2つの変動サイクルに関する長年の疑問を解決する：内部プロセスによる400日周期の脈動と、伴星の影響による長い2,100日周期である。以前の理論には対流セル、ダスト雲、磁気活動が含まれていたが、この尾根が決定的証拠を提供する。 「ベテルギウスに未検出の伴星が存在するという考えは過去数年で人気を博していましたが、直接証拠がなく証明されていませんでした」とデュプリは付け加えた。「この新しい直接証拠により、ベテルギウスは巨大星が時間とともにどのように変化するかを最前列で観察する機会を与えてくれます。」 この研究はフェニックスで開催された第247回アメリカ天文学会で発表され、『天体物理学ジャーナル』への掲載が受理された。現在、地球からの視界でベテルギウスがシワルハを覆っているが、天文学者らは2027年に伴星が再出現する際のさらなる観測を計画しており、スーパーノヴァ爆発に近づく他の超巨星の研究に役立つ可能性がある。