When will Betelgeuse go supernova?

Within the next 100,000 years, though the estimate carries large uncertainties. The companion's existence introduces new variables that existing predictions did not include.

Could Betelgeuse B affect the supernova?

Possibly. Binary companions can alter a star's rotation rate, mass-loss rate, and the geometry of its outer envelope — factors that shape the explosion. Researchers cannot quantify the effect until orbital parameters are established.

What caused the Great Dimming of Betelgeuse in 2019–2020?

A dust cloud ejected from Betelgeuse's own surface. The companion was not identified as a cause, and the connection between the two — if any — remains an open question.

How far is Betelgeuse from Earth?

Approximately 700 light-years. Its eventual supernova will be visible from Earth in daylight but poses no danger at that distance.

Ngôi sao đồng hành mà Betelgeuse che giấu suốt một thế kỷ đã được chụp ảnh lần đầu

Mỗi ngôi sao vĩ đại đều có bí mật riêng. Betelgeuse, siêu khổng lồ đỏ nằm ở vai chòm sao Orion và là một trong những ngôi sao được quan sát nhiều nhất trong lịch sử, đã giữ kín một bí mật suốt khoảng 100 năm: các nhà thiên văn từ lâu đã dự đoán nó có một ngôi sao đồng hành. Họ tiên đoán sự tồn tại của nó. Họ mô phỏng khối lượng và quỹ đạo của nó. Điều họ chưa làm, cho đến năm nay, là nhìn thấy trực tiếp nó.

Bức ảnh không có gì ngoạn mục. Đó là một chấm sáng đơn lẻ, mờ hơn Betelgeuse khoảng 30.000 lần, được chụp vào tháng 12 năm 2024 bởi thiết bị SPHERE trên Kính thiên văn Rất lớn của ESO tại sa mạc Atacama, Chile. Ẩn sau chấm sáng đó là một thế kỷ của vật lý và phỏng đoán – và, theo lời của trưởng nhóm nghiên cứu Miguel Montargès thuộc Đài thiên văn Paris (Observatoire de Paris), đó là khoảnh khắc khiến các nhà khoa học nhảy bật khỏi ghế.

Cách họ thực hiện phát hiện

SPHERE không được chế tạo cho mục đích này. Thiết bị vốn được thiết kế để phát hiện ngoại hành tinh bằng cách triệt tiêu ánh sáng chói lóa của ngôi sao chủ. Ngôi sao đồng hành của Betelgeuse đặt ra một phiên bản đặc thù của vấn đề đó: Betelgeuse có đường kính gấp khoảng 700 lần Mặt Trời, và với độ chênh sáng 30.000 lần, bất kỳ ngôi sao đồng hành nào cũng ẩn mình trong ánh sáng của nó.

Để tách tín hiệu của ngôi sao đồng hành, nhóm nghiên cứu trước hết cần có hình học phù hợp. Ngôi sao đồng hành phải ở khoảng cách góc xa nhất so với Betelgeuse khi nhìn từ Trái Đất — thời điểm hai vật thể nằm xa nhau nhất trên bầu trời. Cửa sổ đó mở ra vào tháng 12 năm 2024. Nhóm sau đó đã dành nhiều tháng xử lý dữ liệu, trừ đi phần đóng góp của Betelgeuse từng pixel một cho đến khi một nguồn sáng thứ cấp mờ nhạt lộ diện. Nguồn sáng đó – được đặt tên không chính thức là Siwarha – chính là vật thể đã bị thiếu vắng trong suốt 100 năm mô hình sao.

Betelgeuse B thực chất là gì

Ngôi sao đồng hành hóa ra có khối lượng lớn hơn hầu hết các mô hình dự đoán. Các ước tính trước đây đặt nó ở gần khối lượng Mặt Trời. Dữ liệu mới chỉ ra một ngôi sao nặng gấp 2 đến 3 lần — một ngôi sao dãy chính loại B nóng, xanh lam, với chu kỳ quỹ đạo ước tính khoảng sáu năm quanh Betelgeuse.

Khối lượng đó làm thay đổi ý nghĩa của khám phá. Một ngôi sao đồng hành kích thước này không phải là kẻ đứng ngoài thụ động. Nó ảnh hưởng đến cách Betelgeuse giải phóng khối lượng qua gió sao, cách các lớp bên ngoài của siêu khổng lồ đỏ di chuyển, và khả năng cả cách vụ siêu tân tinh cuối cùng sẽ diễn ra. “Câu hỏi thực sự được đặt ra là liệu ngôi sao đồng hành này có tác động đến sự tiến hóa của siêu khổng lồ đỏ hay không,” Montargès nói.

Một thế kỷ nghi ngờ

Ý tưởng rằng Betelgeuse không đơn độc đã có từ khoảng một thế kỷ trước, khi các nhà thiên văn nhận thấy các biến thiên độ sáng định kỳ của nó quá phức tạp để chỉ giải thích bằng sự co giãn của chính ngôi sao. Một ngôi sao đồng hành có lực hấp dẫn có thể lý giải một phần sự biến thiên đó — kéo vào các lớp ngoài của Betelgeuse và thêm vào những bất thường trong đường cong ánh sáng của nó.

Betelgeuse vốn đã nằm trong số những ngôi sao được theo dõi nhiều nhất trên bầu trời vì một lý do riêng: nó sẽ trở thành siêu tân tinh trong vòng 100.000 năm tới. Khi điều đó xảy ra, vụ nổ sẽ thoáng thấy được vào ban ngày từ Trái Đất. Sự kiện “Mờ đi Lớn” (Great Dimming) 2019–2020, khi Betelgeuse mờ đi đột ngột, đã thu hút sự chú ý toàn cầu trước khi nhóm của Montargès chứng minh rằng nguyên nhân là do một đám bụi khổng lồ phóng ra từ bề mặt Betelgeuse – chứ không phải do sụp đổ sắp xảy ra.

Một ngôi sao đồng hành bổ sung thêm một biến số mới vào lịch sử đó. Hệ sao đôi tiến hóa khác với các ngôi sao đơn lẻ. Sự hiện diện của Siwarha đưa ra những ẩn số trong các mô hình về lịch sử mất khối lượng, tốc độ tự quay, và hình học của bất kỳ vụ nổ nào cuối cùng xảy ra với Betelgeuse.

Điều này không giải quyết được gì

“Đây là kết luận của một cuộc truy tìm kéo dài một thế kỷ,” Montargès nói. Tuy nhiên, cuộc tìm kiếm vẫn chưa kết thúc. Bức ảnh là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho đến nay về ngôi sao đồng hành – nhưng chưa phải xác nhận cuối cùng. Để chắc chắn rằng Betelgeuse B thực sự quay quanh siêu khổng lồ đỏ, chứ không phải là một ngôi sao nền tình cờ xuất hiện gần đó, nhóm nghiên cứu cần một lần quan sát thứ hai. Với chu kỳ quỹ đạo ước tính sáu năm, ngôi sao đồng hành sẽ xuất hiện ở phía đối diện của Betelgeuse trong khoảng một năm nữa. Nếu điều đó xảy ra, cách giải thích sẽ trở nên rõ ràng không còn nghi ngờ.

Liên kết hấp dẫn cũng chưa được giải quyết. Vị trí của ngôi sao đồng hành khớp với nơi các mô hình dự đoán nó nên ở trong giai đoạn này của quỹ đạo – một bằng chứng mạnh mẽ mang tính tình huống. Nhưng xác nhận dự đoán đó đòi hỏi phép đo tiếp theo.

Những tác động đối với siêu tân tinh của Betelgeuse vẫn không thể tính toán được. Khoảng cách quỹ đạo, tỷ lệ khối lượng chính xác, và mức độ tương tác thủy triều giữa hai ngôi sao đều phải được xác lập trước khi các mô hình có thể đưa Siwarha vào các kịch bản vụ nổ thực tế. Khám phá này mở ra câu hỏi; nó không trả lời câu hỏi.

Các câu hỏi thường gặp về Betelgeuse và ngôi sao đồng hành

Khi nào Betelgeuse sẽ trở thành siêu tân tinh? Trong vòng 100.000 năm tới, mặc dù ước tính mang độ bất định lớn. Dự đoán thời điểm chết của một ngôi sao thực sự khó ngay cả với các mô hình hoàn chỉnh, và sự tồn tại của ngôi sao đồng hành đưa ra những biến số mới mà các dự đoán hiện tại chưa bao gồm.

Liệu Betelgeuse B có thể ảnh hưởng đến siêu tân tinh không? Có thể. Ngôi sao đồng hành trong hệ đôi có thể làm thay đổi tốc độ tự quay, tốc độ mất khối lượng, và hình học của lớp vỏ ngoài của ngôi sao – những yếu tố định hình năng lượng và hình dạng của vụ nổ. Các nhà nghiên cứu chưa thể định lượng ảnh hưởng đó vì các tham số quỹ đạo chưa được xác định đầy đủ.

Nguyên nhân gây ra sự kiện Mờ đi Lớn 2019–2020 là gì? Một đám mây bụi mà Betelgeuse phóng ra từ bề mặt của chính nó. Ngôi sao đồng hành không được xác định là nguyên nhân, và mối liên hệ giữa hai sự kiện – nếu có – vẫn là một câu hỏi mở.

Betelgeuse cách chúng ta bao xa? Khoảng 700 năm ánh sáng. Siêu tân tinh cuối cùng của nó sẽ có thể nhìn thấy từ Trái Đất vào ban ngày nhưng không gây nguy hiểm ở khoảng cách đó. Những ngôi sao gần nhất có thể tạo ra chùm tia gamma nguy hiểm nằm gần hơn nhiều và có hướng khác.

Nhóm của Montargès sẽ quan sát Betelgeuse một lần nữa vào cuối năm 2025, để theo dõi Siwarha ở phía xa của quỹ đạo. Nếu ngôi sao đồng hành xuất hiện đúng nơi mô hình quỹ đạo sáu năm đặt nó, thì một thế kỷ giả thuyết sẽ trở thành sự thật đã được xác nhận.

Montargès et al., “VLT/SPHERE imaging of the candidate companion of Betelgeuse,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661023

Thẻ: ESO, Supernova, Betelgeuse, Miguel Montargès, SPHERE instrument, stellar evolution