滅亡の危機に瀕している超巨星ベテルギウスは最近、異常な動きを見せている。普段よりはるかに暗くなったように見え、その後、通常の明るさに戻るのだ。ハッブル宇宙望遠鏡による昨年の観測によると、この予期せぬ減光は、突然噴出した高温ガスが冷却後に巨大な塵の雲を形成したことが原因と示唆されている。
アストロフィジカル・ジャーナルに掲載予定の新たな研究（プレプリントはこちらで入手可能）は、ベテルギウスで観測される異常な暗化現象の理由を説明しています。この現象は、死にゆく恒星から噴き出した高温の高密度ガスによって形成された巨大な塵の雲によって引き起こされます。地球から見ると、この塵の層が星の表面を覆い、私たちの目からはより暗く見えると、ハーバード大学とスミソニアン天体物理学センターのアンドレア・デュプリー氏が率いるこの研究は述べています。
赤色超巨星ベテルギウスは、その寿命の終わりに近づいています。宇宙論的な基準からすると、近いうちに超新星爆発を起こす可能性が高いのですが、正確な時期は分かりません。この老齢星は膨張し、直径は現在123万4000キロメートル（7億6600万マイル）に達しています。つまり、ベテルギウスを太陽系の中心に置いた場合、木星の軌道まで届くことになります。
地球から約725光年離れたベテルギウスは、オリオン座で見られる、夜空で最も明るい恒星の一つです。しかし、2月にこの超巨星を眺めていたら、その明るさが通常の40%程度にまで落ちたことに気づかなかったでしょう。
「2020年2月にベテルギウスが非常に暗くなった時、それは150年以上前に観測が始まって以来、最も暗い状態でした」と、デュプリー氏はハーバード大学とスミソニアン博物館のプレスリリースで説明した。「オリオン座を見れば、その暗さは誰の目にも明らかでした。非常に奇妙で、ベテルギウスがほとんど見えなくなっていました。」
準規則変光星であるため、このような現象は予想されますが、これほど劇的なものではありません。減光は2019年10月に始まり、今年2月にピークに達し、4月には正常に戻りました。ベテルギウスの明るさは約420日周期で変化すると予想されていますが、2月に観測された光度は史上最低でした。
https://gizmodo.com/gigantic-splotches-on-the-star-betelgeuse-might-explain-1844177163
驚くべき明るさの低下の原因としては、星の周辺に大量の塵が存在する、あるいは表面が太陽の黒点に似た巨大な斑点で覆われている、などが挙げられる。
新たな研究の鍵となったのは、ハッブル宇宙望遠鏡が昨年末に行った紫外線による観測である。データは、9月から11月にかけて、高温で高密度の物質が時速20万マイル（時速32万1000キロメートル）に達する速度で恒星の大気中を移動していたことを明らかにした。新たな研究が示すように、これら2つの現象、すなわち大規模なガス噴出と前例のない減光は、おそらく関連していると考えられる。
「ハッブル宇宙望遠鏡を用いて、ベテルギウスの表面で高温の対流細胞を観測してきました。そして2019年秋には、ベテルギウスの広大な大気圏を通り抜けて外向きに移動する、高密度の高温ガスを大量に発見しました」とデュプリー氏はプレスリリースで述べています。「このガスは星の外側数百万マイルで冷やされ、1月と2月に撮影された星の南側を覆う塵を形成したと考えられます。」
彼女はこう付け加えた。「その物質は、星の通常の明るさの2～4倍の明るさでした。そして約1ヶ月後、ベテルギウスの南側は、星が暗くなるにつれて著しく暗くなっていきました。ハッブル宇宙望遠鏡が検出したアウトフローによって暗雲が生じた可能性があると考えています。この暗化につながる証拠はハッブル宇宙望遠鏡だけが提供しているのです。」
マックス・プランク天文学研究所のタビシャ・ダルマワルデナ氏は、この新たな研究は興味深いと評したが、減光における塵の役割についてはまだ議論が続いていると述べた。
「塵に最も敏感な天文台でさえ、塵の存在を示す証拠を見つけられていません。一方、ハッブル宇宙望遠鏡自体も、塵の存在を示す直接的な証拠をほとんど提供していません」と、今回の研究には関与していないダルマワルデナ氏はメールで説明した。「これらの未解決の問題を解決するにはしばらく時間がかかるでしょうが、現在私たちが持っているすべてのデータを結び付けて説明できる可能性の一つは、対流セルの高温部分から高密度ガスが噴出することで、低温部分だけが残り、表面に冷たい部分ができ、それが減光につながったというものです。ベテルギウスはまだそのすべての秘密を明かす準備ができていないようで、天文学者たちは油断できません。」
今後、減光期の観測が行われれば、このデータの解釈は大きく強化されるだろうが、天文学者たちはこれが一回限りの現象なのか、それとも超巨星の新たな段階の始まりなのか確信を持てていない。興味深いことに、この突然の減光はベテルギウスが爆発寸前であることを示すシグナルである可能性もあるが、これもまた天文学者たちには確証がない。
「爆発の数週間前に星がどのように振る舞うかは誰にも分かりません。ベテルギウスは超新星爆発寸前だという不吉な予測もありました」とデュプリー氏は述べた。「しかし、私たちが生きている間に爆発する可能性は低いでしょうが、どうなるかは誰にも分かりません。」
