Оригинал взят у

«Artist’s impression of the yellow hypergiant star HR 5171» на Яндекс.Фотках

Интерферометр Очень Большого Телескопа ESO (VLTI) обнаружил крупнейшую желтую звезду — одну из десяти самых крупных звезд, открытых на сегодняшний день. Диаметр гипергиганта более, чем в 1300 раз превосходит солнечный. Сверхзвезда является компонентом двойной системы; ее спутник расположен так близко, что фактически соприкасается с главной звездой. Ряд наблюдений общей продолжительностью больше шестидесяти лет, некоторые из которых выполнены астрономами-любителями, также свидетельствует, что этот редкий и необычный объект очень быстро меняется и что мы застали его на очень кратковременном этапе его жизни.

Используя Очень Большой Телескоп-Интерферометр (VLTI) ESO, Оливье Шесно (Olivier Chesneau) из Обсерватории Кот д’Азур (Ницца, Франция) и международная группа исследователей обнаружили, что диаметр желтой звезды-гипергиганта HR 5171 A [1] гораздо больше, чем предполагалось [2], и достигает колоссальной величины: 1300 диаметров Солнца. Таким образом, HR 5171 A оказывается самым большим из известных желтых гипергигантов. Он также входит и в десятку крупнейших известных звезд — на 50% больше, чем знаменитый красный сверхгигант Бетельгейзе — и примерно в миллион раз ярче Солнца.

“Наши новые наблюдения, кроме того, показывают – и это полная неожиданность -- что HR 5171 A образует очень тесную двойную систему с другой звездой”, -- говорит Шесно. “Компоненты системы расположены настолько близко, что практически соприкасаются друг с другом, и система выглядит этаким гигантским земляным орехом”.

http://www.space.com/25024-rare-hypergiant-star-revealed-1300x-more-massive-than-sun-video.html

В этой работе астрономы воспользовались техникой интерферометрии, позволяющей комбинировать световые потоки от нескольких индивидуальных телескопов, что эквивалентно использованию одного гигантского телескопа с диаметром зеркала до 140 метров. Полученные результаты навели ученых на мысль тщательно исследовать более ранние наблюдения этой звезды, охватывающие период времени более 60 лет, и проанализировать ее поведение за эти годы [3].

Желтые гипергиганты очень редки, их в нашей Галактике известно всего с десяток; самый известный пример – Ро Кассиопеи. Они принадлежат к числу самых крупных и ярких из известных звезд и находятся на нестабильной и быстропеременной стадии своей эволюции. Одной из форм этой нестабильности у желтых гипергигантов является то, что они выбрасывают наружу большие массы материи, образуя вокруг себя протяженные массивные атмосферы.

Несмотря на огромное расстояние до этой звезды – почти 12 000 световых лет от Земли – объект можно даже разглядеть невооруженным глазом [4], правда, при очень остром зрении. Оказалось, что за последние 40 лет HR 5171 A увеличивалась в размерах и охлаждалась, так что ее развитие происходит прямо на наших глазах. Всего несколько звезд зарегистрированы на этой очень кратковременной фазе эволюции, когда их температура быстро и резко меняется.

Анализируя переменную яркость звезды и используя наблюдения, выполненные на других обсерваториях, астрономы подтвердили, что объект представляет собой затменную двойную систему, в которой вторичный компонент, вращаясь по орбите вокруг HR 5171 A с периодом 1300 дней, оказывается то перед ним, то за ним на луче зрения. Вторичный компонент лишь немного горячее, чем HR 5171 A, температура поверхности которого составляет 5000 градусов Цельсия.

“Открытая нами звезда-компаньон HR 5171 A должна играть очень важную роль в судьбе гипергиганта», -- заключает Шесно. «Например, вторичный компонент может «срывать» внешние слои атмосферы HR 5171 A и тем самым влиять на ее эволюцию”.

Новое открытие демонстрирует важность изучения гигантских короткоживущих желтых звезд, так как оно может способствовать общему пониманию эволюционных процессов в массивных звездах.

Примечания
[1] Эта звезда еще имеет обозначения V766 Cen, HD 119796 и HIP 67261.

[2] Сравнимые по свойствам аналогичные объекты относятся к классу красных сверхгигантов, радиусы которых достигают 1000–1500 радиусов Солнца, а начальные массы не превосходят 20–25 солнечных. Радиус желтого сверхгиганта -- 400–700 радиусов Солнца.

[3] Спектральные данные были получены на Англо-Австралийском телескопе с эшелле-спектрографом Университетского колледжа в Лондоне (University College London Echelle Spectrograph -- UCLES), в Южноафриканской астрономической обсерватории (SAAO) с приемником PUCHEROS, в Папском университете Чили (Pontificia Universidad de Chile -- PUC) и в ходе коронографических наблюдений с Коронографом ближней ИК-области (Near-Infrared Coronagraphic Imager -- NICI) на телескопе Gemini South. В число изученных фотометрических архивов входили фотометрическая база данных Южноафриканской астрономической обсерватории, включающая материалы наблюдений с 1975 по 2013 гг. и другие базы данных с 1983 по 2002, среди которых были материалы некоторых любительских обсерваторий. Авторы оценили согласие профессиональных результатов и данных, полученных астрономом-любителем Себастьяном Отеро (Sebastian Otero) с 2000 по 2013 гг., как “превосходное”, и “прекрасно иллюстрирующее качество этих любительских наблюдений”.

[4] Видимая звездная величина HR 5171 A колеблется между 6.10 и 7.30; звезда видна в созвездии Центавра.

Пресс-релиз: http://www.eso.org/public/russia/news/eso1409/
Статья: http://arxiv.org/pdf/1401.2628v2.pdf

Астероид, весом в миллиард тонн, сумел "перевести" астрономические часы

Удар астероида, весом в один миллиард тонн, является катаклизмом, способным не только разрушить целые планеты, но и оказать существенное влияние на процессы, происходящие в недрах звезд. Именно такое воздействие оказал астероид на пульсар PSR J0738-4042, находящийся на удалении 37 тысяч световых лет от Земли в сторону созвездия Кормы (Puppis). И последствия столкновения астероида с пульсаром могли быть еще более трагическими, не имей пульсар собственного средства защиты от космических объектов, в роли которого выступили излучаемые ими невероятно мощные потоки высокоэнергетических частиц, рентгеновского и радиоизлучения.

Ученые-астрономы из австралийской исследовательской организации CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), используя возможности телескопа Parkes Telescope, давно занимаются исследованиями газовых и пылевых облаков, окружающих некоторые пульсары. Напомним нашим читателям, что пульсар - это остаток мертвой звезды, маленькая нейтронная звезда, вращающаяся с большой скоростью и излучающая в пространство под воздействием собственных мощнейших магнитных полей потоки высокоэнергетического излучения.

Если ось вращения пульсара находится в определенном положении относительно Земли, то астрономы имеют возможность регистрировать череду импульсов излучения, имеющих определенную форму и следующих друг за другом с высокой точностью. Благодаря этому пульсары считаются самыми точными "часами" естественного происхождения во Вселенной. Но нередко происходят случаи, когда форма и время следования импульсов пульсаров резко изменяются, и это служит подтверждением катастрофических катаклизмов, произошедших в космосе в непосредственной близости от пульсара.

В случае пульсара PSR J0738-4042 ученые CSIRO в 2008 году отметили изменения частоты и формы его импульсов. При этом, характер изменений указал на то, что пульсар подвергнулся массированной астероидной "атаке". "Один из этих астероидов имел массу приблизительно в миллиард тонн" - рассказывает Райан Шеннон (Ryan Shannon), астроном CSIRO - "Это может быть огромный скалистый астероид или даже маленькая планета".

"Мы считаем, что луч пульсара уничтожил этот астероид, испарил его, превратив в облако газообразного материала. Эти частицы имеют электрический заряд, благодаря чему они взаимодействуют с магнитным полем пульсара. Энергия этого взаимодействия работает как тормоз, замедляя вращение пульсара. Однако, когда основная часть ионизированной материи превратится в высокоэнергетическое излучение, скорость вращения пульсара вернется к ее изначальному значению".

Случай уничтожения астероида лучом пульсара PSR J0738-4042 сам по себе является достаточно редким явлением. Еще большую ценность представляет то, что ученые имеют возможность наблюдать за всеми происходящими процессами в режиме реального времени. А в настоящее время ученые наблюдают за тем, что происходит в недрах пылевого диска, окружающего пульсар и являющегося остатками огромного астероида, внутри которого может начаться процесс формирования новых астероидов и даже небольших планет.

http://news.discovery.com/space/asteroids-meteors-meteorites/the-pulsar-that-munched-a-billion-ton-asteroid-140220.htm

Группа ученых во главе с Токийским университетом сообщают, что химические составы межзвездного облака и диска не идентичны.

Звезды образуются в результате сжатия межзвездного газа и пыли, и эта смесь, в конечном счете, помогает образованию планеты. Тем не менее, ученые задались вопросом, являются ли химические составы межзвездного облака и диска, который создает планеты, идентичными.

Ученые наблюдали за звездой-малышом, известной как L1527, в созвездии Тельца.

Протозвезда в исследовании была использована многими астрономами для наблюдений. Даже космический телескоп НАСА Спитцер сделал инфракрасные снимки звезды. L1527 испускает звездный свет, выходящий через впадину, вырытую мощным биполярным газовым потоком звезды, и освещающий окружающий газ. Предыдущие исследования показали, что газ кружит вокруг звезды, формируя диск.

Доктор Нами Сакаи (Nami Sakai) из Токийского университета и ее коллеги провели высокочувствительные наблюдения высокого пространственного разрешения с помощью ALMA (Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки). Ученые обнаружили, что карбоцепные молекулы и связанные с ними виды, такие как циклический C₃H₂, почти полностью исчезают из газовой фазы в радиусе 100 астрономических единиц вокруг протозвезды. Формирование диска и связанных с ним химических изменений были успешно обнаружены наблюдениями двух химических веществ, циклической C₅H₂ и SO (оксид серы).

Астрономы сказали, что им интересно изучить, насколько широко применяется увиденное явление в L1527 в других областях звездообразования.

"Расширяя применение этого нового метода на различные протозвезды солнечного типа с помощью ALMA, разнообразие и всеобщность химической эволюции межзвездного вещества в планетарной материи будут раскрыты в ближайшие несколько лет", сказали ученые Национальной астрономической обсерватории Японии. "Тогда мы сможем критически оценить, испытала ли Солнечная система такое резкое химическое изменение".

Обнаружена древнейшая звезда

Астрономы из Массачусетского технологического института отыскали в нескольких десятках тысяч световых лет от нас светило SMSS J031300.36-670839.3 — и выяснили, что это одна из древнейших звёзд во Вселенной.

Оценки содержания элементов тяжелее водорода показали, что железа там кот наплакал, и это, безо всяких сомнений, указывает на светило второго поколения звёзд, возникшего сразу после первых звёзд Вселенной, когда тяжёлых элементов было куда меньше, чем, к примеру, у любого «одногодка» Солнца. В общем, железа даже и не обнаружили: у астрономов есть лишь уверенность, что его не более одной десятимиллионной от показателя нашего Солнца. Это рекорд среди известных на сегодня тел такого рода. По всей видимости, SMSS J031300.36-670839.3 старше 13 млрд лет, хотя насколько именно — пока загадка.

После взрыва звезды-прародителя остались следы, во многом напоминающие остатки сверхновой G292.0+1.8, хотя вспышка последней была сильнее. (Иллюстрация NASA.)

Более того, отсутствие обнаруживаемых количеств железа говорит, по словам учёных, о том, что нет иного выхода, кроме признания того, что светила первого поколения, это железо наработавшие, были куда менее мощными, чем считалось. Похоже, звезда-прародитель просто не смогла эффективно выбросить свои тяжёлые элементы из ядра, поскольку взрыв в конце её жизненного пути был не слишком мощным.

Совершенно неожиданно и то, что, если расчёты астрономов верны, энергия взрывов звезды-прародителя была даже меньше, чем у сегодняшней обычной сверхновой, — и это несмотря на то, что её массу оценивают в 60 солнечных, то есть как исключительную — настолько, что после взрыва на месте прасветила образовалась чёрная дыра.

«До некоторой степени мы должны отступить назад, к чертёжной доске [и переработать наши модели звёзд прошлого], потому что вариативность среди самого первого поколения светил значительно превзошла наши ожидания», — признаётся Анна Фребель (Anna Frebel), один из авторов работы, посвящённой открытию.

Кроме того, данные по спектру SMSS J031300.36-670839, полученные с помощью «Магеллановых телескопов» (Чили), показали, что углерода там по меркам нашего собственного светила хотя и мало, но всё же в тысячи раз больше, чем железа. Именно это указало на слабость взрыва звёзд-предков первого поколения: углерод находился в их внешних слоях, в то время как железо — в ядре.

Слабость подобных взрывов наводит на мысль об альтернативном сценарии разрушения первых светил: вместо мощных вспышек сверхновых могли иметь место менее сильные взрывы, в которых изначальные звёзды теряли лишь внешние слои, обогатившие углеродом газовые облака, из которых возникла SMSS J031300.36-670839.3, в то время как богатое железом ядро сколлапсировало в чёрную дыру, избежав разлёта вместе с внешними слоями.

Спектр этой звезды предельно необычен: хорошо видны только следы водорода, углерода (на 4 300 Å) и пара линий от земной атмосферы. (Иллюстрация Anna Frebel.)

То, что взрывы первозвёзд были сравнительно немощны, означает, что «эмбрионы» первых галактик формировались не в столь враждебных условиях, как предполагалось до сих пор: им не угрожал разнос газа во все стороны с потерей целостности, так как взрывы малой мощности позволяли отдельным частям первых галактик оставаться вместе и относительно быстро эволюционировать.

Открытие SMSS J031300.36-670839.3 — по-видимому, древнейшей из известных звёзд — означает, что нам стоит переосмыслить то, как формировались и развивались предшествовавшие им самые первые звёзды, ибо современные модели их эволюции не дают результатов, при которых взрыв в конце жизненного цикла мог бы получиться столь слабым, чтобы не разбросать ядро, ограничившись лишь внешними слоями.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Массачусетского технологического института.

Александр Березин

Коричневый карлик не всегда коричнев...

Звезда ULAS J222711-004547 спектрального класса L 7, что в созвездии Водолея, на вид не очень коричневая. И это не только выставляет в дурном свете её видовое название, но и рождает вопрос о том, чем всё это вызвано.

После первых наблюдений учёные, ведомые Федерико Марокко (Federico Marocco) из Хартфордширского университета (Великобритания), привлекли «Очень большой телескоп» Европейской южной обсерватории в Чили — но тщетно! Красный цвет так и не думал исчезать с лица этой недозвезды.

Коричневый карлик с красной облачностью в представлении художника (здесь и ниже иллюстрации RAS).

Но почему? Нельзя сказать, что астрономы совсем ничего не знают о телах такого рода. Из-за отсутствия устойчивых термоядерных реакций в ядре подобные субзвёзды нельзя назвать «красными карликами»: последние значительно массивнее. Как и планеты-гиганты, коричневые карлики затянуты облаками, но, насколько было известно, красный цвет в их «палитре» не доминирует.

Как и на других коричневых карликах, в атмосфере ULAS J222711-004547 есть следы водяного пара, метана и, быть может, аммиака. Но при этом окраску своим облакам придают не они. Облачный слой расцвечен минеральной пылью — чем-то вроде энстатита или корунда. Высокая температура, без сомнения, объясняет присутствие последних в облаках, но почему этой пыли так много и почему размеры её частиц (0,5 мкм) совпадают с «габаритами» частиц глины, то есть непохожи на то, что зафиксировано в облаках других известных нам небесных тел?

Карлик спектрального класса L заметно краснее других подтипов коричневых карликов. Но ULAS J222711-004547 и на таком фоне выделяется.

Исследование подобной атмосферы не первое в списке наблюдений сравнительно красных коричневых карликов, однако столь радикальная краснота, как и обнаружение множества корундовых облаков, странно. И астрономы полагают, что регулярно отслеживая объект и колебания его светимости, вызванные погодными явлениями, смогут выяснить массу деталей того, как облака перемещаются на подобных телах и что именно обусловливает их необычную окраску, отличая от гигантских планет и прочих коричневых карликов.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а его препринт стоит полистать на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Королевского астрономического общества.
Александр Березин

donmigel_62

Желтый гипергигант