Гігантська зірка на дієті

26.11.2015 - Розкрито секрет втрати ваги зістарілої зірки.

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.

гігантська

Рис.: VLT зображення місцевості навколо VY Canis Majoris, створене SPHERE. (Зображення: ESO)

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. 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 за частинки пилу, які в іншому випадку 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. Потім цю речовину можна знайти разом з важчими елементами, які утворилися під час вибуху наднової під час формування планет.

Як зірка штовхає речовину у верхніх шарах атмосфери у космос до вибуху, залишалося загадкою протягом тривалого часу - 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, оскільки в іншому випадку площа поверхні недостатня для отримання помітного ефекту.

"Величезні зірки живуть недовго," пояснює Пітер Шиклуна з Інституту астрономії та астрофізики Academia Sinica на Тайвані, провідний автор цього дослідження. “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 настільки 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 випромінювання, спричинене різкою смертю Великого Полового Світу як наднової. Потім пил змішується з міжзоряною речовиною в цій місцевості, заохочуючи майбутні покоління зірок формуватися і оживляючи ці зірки формувати планети.