ЕСЛИ БЕТЕЛЬГЕЙЗЕ ПОГЛОТИТ СВОЕГО КОМПАНЬОНА, НЕБО ВСПЫХНЕТ

Бетельгейзе, красный сверхгигант на плече Ориона, — одна из самых изученных звёзд на небе; её радиус почти в 800 раз больше солнечного. Десятилетиями астрономы спорили, не скрывает ли она партнёра: её скорость вдоль нашего луча зрения странно колеблется, у её блеска есть длинный вторичный цикл, а вращается она неожиданно быстро.

Недавние исследования объясняют все три особенности маломассивной звездой-компаньоном, которая обращается внутри протяжённой внешней атмосферы Бетельгейзе примерно раз в шесть лет на расстоянии около 8,6 расстояния Земля–Солнце. Теперь у неё есть имя: α Orionis B, или Сиварха (Siwarha), «её браслет» по-арабски. Два телескопа, вероятно, уже видели её напрямую, хотя эти обнаружения пока предварительны, а оценки массы зависят от моделей.

Компаньон на медленной спирали смерти

Эта орбита неустойчива. Приливы в огромной бурлящей внешней оболочке Бетельгейзе обменивают вращение на орбитальное движение и заставляют орбиту сжиматься. Тем временем гигант продолжает раздуваться. В конце концов его поверхность достигает компаньона, и меньшая звезда оказывается поглощённой. Следующую фазу астрономы называют общей оболочкой: две звезды делят одно газовое тело.

Такие поглощения порождают известный тип вспышек — светящуюся красную новую (luminous red nova). Наша Галактика производит примерно одну за десятилетие, но большинство из них случаются гораздо дальше и замечаются только после извержения. Бетельгейзе была бы редким случаем: близкая, хорошо измеренная звезда, пойманная до события.

Наунет Леонхардес-Барбоза (Naunet Leonhardes-Barboza) и её коллеги из Калифорнийского университета в Санта-Крусе, Центра вычислительной астрофизики (Center for Computational Astrophysics) Института Флэтайрон в Нью-Йорке и Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian провели эволюцию Бетельгейзе с компаньонами массой 0,7, 1,0 и 2,0 массы Солнца — чтобы охватить неопределённую массу настоящего — вплоть до момента поглощения. В зависимости от массы этот момент в их моделях наступает через 7262, 5702 или 4293 года. Авторы рассматривают эти сроки лишь как порядок величины: то, как приливы действуют в турбулентной оболочке, неопределённо в десять и более раз.

Разорван у самого ядра

Поглощённый компаньон по спирали всё быстрее движется внутрь, отдавая орбитальную энергию газу, пока гравитация гиганта не разрывает его в нескольких солнечных радиусах от центра. В двух более лёгких вариантах компаньон ещё молодая звезда, не вышедшая на свою главную, стабильную фазу, с рыхлой оболочкой низкой плотности; компаньон в 2 массы Солнца компактнее.

Команда заложила эту энергию в одномерные модели газа и излучения, которые считают звезду идеально круглой и следят лишь за тем, что меняется с расстоянием от центра. Всего от 6,3 до 13,9 × 10⁴⁸ эрг (эрг — крошечная единица энергии) выделяется в глубине, ниже основания бурлящей водородной оболочки звезды, где горячий газ поднимается и опускается, как в кипящей воде, — слишком глубоко, чтобы свет мог сразу вырваться наружу. Вместо этого энергия запускает волну давления, которая укручается в ударную волну и движется наружу от нескольких солнечных радиусов до поверхности, расположенной примерно в 820 солнечных радиусах от центра. В модели с компаньоном в 1,0 массы Солнца ей требуется около 28 дней, чтобы достичь поверхности.

Ярче Венеры, голубее Сириуса

Когда ударная волна выходит на поверхность, Бетельгейзе вспыхивает. Пик достигает от 2,4 до 6,2 × 10⁴¹ эрг в секунду — порядка ста миллионов светимостей Солнца (на рисунке 4 он лежит около 10⁸ солнечных светимостей), примерно в 600–1600 раз выше нынешней светимости самой Бетельгейзе. Яркая фаза коротка: от 1,5 до 2 дней, если считать между моментами, когда звезда светит с половиной пиковой яркости.

Предсказанная вспышка для компаньонов массой 0,7, 1,0 и 2,0 массы Солнца, с центром на пике. Сплошные линии учитывают массу и энергию разорванного компаньона; штриховые — только энергию спирального погружения. — Рисунок 4, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

С Земли, пишут авторы, вспышка была бы в несколько раз ярче Венеры, оставаясь при этом слабее полной Луны, и намного затмила бы Сириус, самую яркую звезду нынешнего ночного неба. Её цвет резко менялся бы: красный, пока ударная волна ещё скрыта в глубине, затем внезапно голубее Сириуса, когда горячий газ достигает поверхности, а потом снова краснеющий по мере того, как выброшенный газ расширяется и остывает.

Слева: модели Бетельгейзе (цветные звёздочки) оказываются среди самых ярких и самых коротких ранних пиков наблюдавшихся красных новых. Справа: предсказанная траектория модели с компаньоном в 1,0 массы Солнца на ночном небе в сравнении с Луной, Венерой, Юпитером и яркими звёздами; цветовая шкала отсчитывает дни от пика. — Рисунок 5, Leonhardes-Barboza et al. (2026), arXiv:2610.31755.

Вспышка, которая помнит свою жертву

Чем тяжелее компаньон, тем ярче вспышка: пиковая светимость растёт примерно как масса компаньона в степени 0,93 — разница около 2,5 раза между самой лёгкой и самой тяжёлой моделью. Длительность почти не меняется, примерно на 35%. Так что ранняя голубая вспышка несёт измеримую память о поглощённой звезде.

Разрыв компаньона тоже важен. Он добавляет энергию, но и массу выброшенному газу, так что на каждый грамм приходится меньше энергии: в моделях его учёт немного снижает пик по сравнению с одной лишь энергией спирального погружения.

Газ массой от шести до одиннадцати Солнц

Слияние также выбрасывает от 6,15 до 11,19 массы Солнца богатого водородом газа со скоростью около 200 километров в секунду — значительную часть оболочки Бетельгейзе. Классическая формула энергетического баланса говорит, что самый лёгкий компаньон не должен выбросить ничего; моделирование всё равно выбрасывает больше шести масс Солнца, потому что ударные волны толкают внешние слои так, как такой баланс не учитывает.

Ожидается, что Бетельгейзе закончит жизнь сверхновой, вероятно, в ближайшие 100 000 лет. Если слияние произойдёт раньше, этот взрыв случится внутри газа, оставленного слиянием.

Старый шрам, пыль и несимметричный газ

Не все читают прошлое Бетельгейзе одинаково. Некоторые исследователи видят в её быстром вращении и необычном составе поверхности следы более раннего слияния, а не признаки компаньона. Если бы обе трактовки были верны, Бетельгейзе понадобилась бы более сложная история, возможно, в системе из нескольких звёзд; авторы придерживаются пары Бетельгейзе–Сиварха.

Кроме того, модель одномерна, тогда как реальное слияние несимметрично и турбулентно, и она не учитывает газ и пыль, которые Бетельгейзе уже потеряла. Столкновения с этим веществом растянули бы вспышку и ослабили её пик, поэтому предсказанная яркость — приблизительный верхний предел, а длительности — нижние пределы. Плотная пыль могла бы сделать вспышку краснее и слабее в видимом свете, так что она светилась бы скорее в инфракрасном диапазоне. Впрочем, согласно одной более ранней оценке, на которую ссылаются авторы, пыль лишь слегка покраснила бы вспышку, но не скрыла бы её.