Витягніть Бетельгейзе з плеча Оріона й помістіть її туди, де знаходиться Сонце, і її поверхня повністю поглине Меркурій, Венеру, Землю та Марс. Радіус зірки становить від 640 до 764 радіусів Сонця — достатньо, щоб її зовнішні шари сягали за пояс астероїдів. З Землі лише два об'єкти на небі — R Doradus та Сонце — здаються ширшими за кутовим діаметром.
Вона розташована десь між 400 і 600 світловими роками від нас — відстань, яку вперто не вдається точно визначити навіть із сучасними приладами. Бетельгейзе — червоний надгігант, один з останніх, коротких етапів, через які проходить дуже масивна зірка, перш ніж її ядро колапсує. Усе в ній — її розмір, неспокійна поверхня, мерехтлива яскравість — є ознакою зірки, у якої закінчується час.
Зірка, достатньо велика, щоб поглинути чотири планети
Сам лише розмір робить Бетельгейзе дивною. З Землі лише два об'єкти на небі мають ширший кутовий діаметр: Сонце та набагато ближчий червоний гігант R Doradus. Бетельгейзе потрапляє до цього короткого списку виключно завдяки своїй величезності, а не близькості, і саме це робить порівняння настільки вражаючим.
Ця маса також пояснює, чому зірка виглядає нестабільною зблизька. Тіло, у сотні разів ширше за Сонце, утримує свій зовнішній газ настільки слабко, що величезні конвективні комірки можуть підійматися, опускатися й перебудовувати її видиму поверхню — те, чого гравітація жодної звичайної зірки не дозволила б.
Велике потьмяніння 2019 року
У жовтні 2019 року Бетельгейзе почала тьмяніти, і на цьому не зупинилася на ледь помітному спаді. До середини лютого 2020 року понад дві третини яскравості зірки зникло — безпрецедентне потьмяніння, яке стало помітним навіть неозброєним оком. Спостерігачі неба, які добре знали Оріон, могли бачити, що плече Бетельгейзе помітно потьмяніло.
Час мав значення, адже Бетельгейзе, якій лише близько 8,5 мільйона років, вже мала б незабаром завершити своє життя. Те, що насправді відбувалося, виявилося менш вибуховим, але все ж вражаючим: стіна викинутого матеріалу пройшла між зіркою та Землею, охолоджуючись по дорозі.
Hubble розгадує таємницю
Спостереження космічного телескопа Hubble дали найчіткішу відповідь. Бетельгейзе, найімовірніше, викинула в космос величезну кількість перегрітого газу, який потім охолов, утворивши хмару пилу між Землею та розжареною поверхнею зірки. Ця хмара врешті-решт закрила близько чверті видимого диска зірки, починаючи з кінця 2019 року, що точно узгоджується з тим, наскільки впала яскравість.
Ніщо з цього не виникло на порожньому місці. Бетельгейзе постійно втрачає масу зі швидкістю приблизно у 30 мільйонів разів вищою, ніж у Сонця, тож спалах, достатньо потужний, щоб потьмарити всю зірку, цілком вписується в її нормальну, хоч і екстремальну, поведінку. Hubble може навіть спостерігати цю поверхню безпосередньо: Бетельгейзе — єдина зірка, окрім Сонця, для якої Hubble зміг розрізнити окремі деталі поверхні, а не лише єдину точку світла.
Уперше це сталося ще у 1995 році, коли знімки показали плямисту поверхню, вкриту конвективними комірками, достатньо великими, щоб окремо світлішати й темнішати під час свого зсуву. Подія потьмяніння 2019–2020 років була, по суті, тією самою неспокійною поверхнею, застуканою за чимось незвично масштабним.
Зірка-втікачка з «яслей» Оріона
Бетельгейзе народилася не там, де перебуває зараз. Вона сформувалася всередині асоціації Оріон OB1 — розрідженого скупчення гарячих молодих зірок, до якого належать і зірки, що утворюють Пояс Оріона, — перш ніж була викинута як зірка-втікачка. Тепер вона пробивається крізь навколишній міжзоряний газ зі швидкістю 30 кілометрів на секунду — достатньо швидко, щоб нагромадити перед собою ударну хвилю шириною понад чотири світлові роки, хвилю, більшу за відстань до наших найближчих зоряних сусідів.
Вимірювання зірки століття тому
Астрономи вже намагалися виміряти справжній розмір Бетельгейзе сто років тому, без сучасної електроніки. У 1920 році Альберт Майкельсон і Френсіс Піз приєднали 6-метровий інтерферометр до 2,5-метрового телескопа обсерваторії Маунт-Вілсон за допомогою Джона Августа Андерсона — це була одна з перших спроб безпосередньо виміряти діаметр зірки, відмінної від Сонця.
Їхній прилад визначив кутовий діаметр Бетельгейзе у 0,047 кутової секунди, що відповідає діаметру приблизно 2,58 астрономічної одиниці, виходячи з паралаксу 0,018 кутової секунди. Ця цифра 1920-х років не витримала випробування часом ідеально: інфрачервоне інтерферометричне дослідження 2009 року зафіксувало скорочення на 15% порівняно з діаметром зірки у 1993 році, причому темп зменшення й досі прискорюється без відповідного падіння яскравості. Виявляється, така велика зірка не просто велика. Вона й досі помітно змінює форму в масштабі десятиліть.
В очікуванні кінця
Бетельгейзе має масу приблизно у 20 разів більшу за сонячну, і, попри вік лише близько 8,5 мільйона років, вже вичерпує своє паливо. Важчі зірки спалюють ядерне паливо набагато швидше за легші, тому саме через таку масу Бетельгейзе судилося коротке, а не довге життя.
Останні дослідження оцінюють імовірну тривалість паливного запасу менш ніж у мільйон років, причому спалах наднової можливий уже за якихось 100 000 років — обидва терміни на астрономічних масштабах часу означають "будь-якої миті". Коли це станеться, Бетельгейзе не буде зовсім самотньою. У вересні 2025 року орган з найменувань Міжнародного астрономічного союзу офіційно визнав назву Сіварха для її зірки-кандидатки в супутники — нагадування про те, що навіть у такій добре вивченій зірці досі є деталі, які уточнюються.