ESO Німеччина розкриває секрет схуднення зірочки, яка старіє

Гігантська зірка потрапила в дію під час схуднення

секрет

За допомогою дуже великого телескопа ESO (VLT) астрономи зафіксували найбільш детальне зображення гіпергігантської зірки VY Canis Majoris на сьогодні. Спостереження показують, як несподівано великі частинки пилу, що оточують зірку, дозволяють їй втратити величезну кількість маси, коли вона починає вмирати. Цей процес, який тепер нарешті зрозумілий, необхідний таким величезним зіркам, щоб підготувати їх до своєї вибухової загибелі наднових.

VY Canis Majoris - зоряний Голіаф, червоний гіпергігант, одна з найбільших відомих зірок Чумацького Шляху. Він має в 30-40 разів більше маси Сонця і в 300000 разів світніший. У своєму поточному стані зірка охоплювала б орбіту Юпітера, оскільки вона надзвичайно розширювалася на останніх етапах свого життя.

Нові спостереження за цією зіркою були зроблені за допомогою приладу SPHERE на VLT. Адаптивна оптична система приладу коригує зображення набагато краще, ніж попередні адаптивні оптичні системи. Це дозволяє детально спостерігати структури, які дуже близькі до джерела яскравого світла [1]. СФЕРА наочно продемонстрував, як блискуче світло від VY Canis Majoris висвітлює хмари речовини, що його оточують.

За допомогою режиму ZIMPOL SPHERE астрономи не тільки змогли глибше заглянути в центр хмари газу та пилу навколо зірки, але й спостерігати, як зоряне світло розсіювалось та поляризувалось навколишнім речовиною. Ці вимірювання мали вирішальне значення для важкого визначення властивостей частинок пилу.

Ретельні оцінки результатів вимірювань поляризації показали, що ці пилові зерна діаметром 0,5 мікрометра відповідають порівняно великим частинкам, які можуть здаватися крихітними, але зерна такого розміру приблизно в 50 разів більші, ніж частинки пилу, які інакше знаходились у міжзоряному просторі.

По мірі розширення масивні зірки втрачають велику кількість речовини - щороку В. Й. Майорс випускає зі своєї поверхні у 30 разів більше маси Землі у вигляді пилу та газу. Ця хмара речовини виштовхується ще до того, як зірка нарешті вибухне, і частина пилу знищиться, а решта викинеться в міжзоряний простір. Ця речовина разом із важчими елементами, що утворилися під час вибуху наднової, може бути використана наступним поколінням зірок для формування планет.

Як речовина у верхніх шарах атмосфери виштовхується в космос до того, як зірка вибухне, довгий час залишалося загадкою - дотепер. Найвірогіднішим можливим поясненням був радіаційний тиск, тобто сила, що діє під зоряним світлом. Оскільки цей тиск дуже слабкий, для цього процесу необхідні великі пилові зерна, інакше поверхні буде недостатньо, щоб надати значний ефект [2].

"Великі зірки живуть недовго", - пояснює Пітер Шиклуна з Інституту астрономії та астрофізики Академії Сініка на Тайвані, перший автор статті. “Коли настають останні дні, вони втрачають багато маси. У минулому ми могли лише здогадуватися, як саме це відбувається. Однак з новими даними SPHERE ми зараз виявили великі плями пилу навколо гіпергіганта. Вони досить великі, щоб їх відштовхнув сильний радіаційний тиск зірки, що пояснює швидкі втрати маси зірки ".

Наявність таких великих зерен пилу, які можна було спостерігати так близько до зірки, означає, що хмара може насправді розсіювати видиме світло зірки і відштовхуватися від зірки радіаційним тиском. Через розмір пилових зерен, деякі з них, ймовірно, переживуть радіацію, спричинену різкою смертю Canis Majoris як наднової [3]. Потім пил змішується з міжзоряною речовиною в цій місцевості, заохочуючи майбутні покоління зірок формуватися і оживляючи ці зірки формувати планети.

Кінцеві примітки

[1] SPHERE/ZIMPOL використовує найсучаснішу адаптивну оптику для створення дифракційних зображень, які значно ближчі до теоретичної межі телескопів, досягти якої можна лише за відсутності земної атмосфери, ніж попередні прилади з адаптивною оптикою. Цей тип адаптивної оптики також дозволяє спостерігати чітко слабкі предмети, які знаходяться дуже близько до яскравої зірки.

Зображення цього нового дослідження також були зроблені у видимому світлі - тобто на коротших довжинах хвиль, ніж у ближньому інфрачервоному діапазоні, в якому в основному проводилися ранні візуалізації з адаптивною оптикою. Ці два фактори дають значно різкіші зображення, ніж попередні VLT-зображення. Вищої просторової роздільної здатності можна досягти за допомогою VLTI, але зображення неможливо записати безпосередньо за допомогою інтерферометра.

[2] Частинки пилу повинні бути досить великими, щоб зоряне світло їх відштовхувало, але вони не повинні бути настільки великими, щоб вони просто опускалися назад на зірку. Якщо вони занадто малі, зоряне світло як би проходить крізь пил; якщо вони занадто великі, пил буде занадто важким, щоб його відштовхнути. Пил, який спостерігають астрономи, що працюють з VY Canis Majoris, є саме потрібного розміру, щоб його найефективніше витіснило зоряне світло.

[3] В астрономічному масштабі вибух відбудеться дуже скоро, але не потрібно хвилюватися, оскільки ця драматична подія малоймовірна в найближчі сотні тисяч років. Якщо дивитись із Землі, це буде вражаюча подія - можливо, така яскрава, як місяць, але вона не представлятиме загрози для життя тут.

Додаткова інформація

Результати досліджень, представлені тут P. Scicluna та співавт. публікуються під назвою "Великі пилові зерна на вітрі VY Canis Majoris" у журналі Astronomy & Astrophysics.

Вчені-учасники - П. Шиклуна (Інститут астрономії та астрофізики Academia Sinica, Тайвань), Р. Зібенморген (ESO, Гархінг), Й. Бломмаерт (Vrije Universiteit, Брюссель, Бельгія), М. Каспер (ESO, Гархінг), Н.В. Вощинніков (Санкт-Петербурзький університет, Росія), Р. Вессон (ESO, Сантьяго, Чилі) та С. Вольф (Кільський університет).

Переклади англомовних прес-релізів ESO є послугою Міжнародної науково-інформаційної мережі ESO (ESON), міжнародної мережі астрономічних зв'язків з громадськістю, в якій представлені вчені та наукові комунікатори з усіх країн-членів ESO (та деяких інших країн). Німецьким вузлом мережі є Будинок астрономії в Гейдельберзі.

Ліворуч

Контактна інформація

Каролін Лієфке
Науково-інформаційна мережа ESO - Будинок астрономії
Гейдельберг, Німеччина
Тел: 06221 528 226
Електронна адреса: [email protected]

Пітер Шиклуна
Інститут астрономії та астрофізики Academia Sinica
Тайвань
Тел .: +886 (02) 2366 5420
Електронна адреса: [email protected]

Річард Хук
Співробітник громадської інформації ESO
Гархінг поблизу Мюнхена, Німеччина
Тел .: +49 89 3200 6655
Мобільний телефон: +49 151 1537 3591
Електронна адреса: [email protected]

Це переклад прес-релізу ESO eso1546.