Таємниця затемнення зірки-монстра

У минулому році астрономи були здивовані, коли Бетельгейзе -- яскраво-червона надгігантська зірка в сузір′ї Оріона -- різко поблякла, але потім відновилася. Затемнення тривало тижнями. Тепер астрономи звернули свій погляд на зірку-монстра у сусідньому сузір’ї Великого Пса.

Про це розповідають в НАСА.

Червоний гіпергігант "VY Великого Пса" -- набагато більший, масивніший і несамовитіший за Бетельгейзе -- переживає набагато довші періоди затемнення, які тривають роками. Нові висновки від космічного телескопа Хаббл говорять про те, що ті самі процеси, що відбувались у Бетельгейзе, відбуваються в цьому гіпергіганті, але у набагато величніших масштабах.

"VY Великого Пса поводиться так само, як Бетельгейзе на стероїдах", - пояснила керівник дослідження, астрофізик Роберта Хамфріз з Університету Міннесоти, штат Міннеаполіс.

Як і у випадку з Бетельгейзе, дані Хаббла пропонують відповідь, чому ця більша зірка тьмяніє. Для Бетельгейзе затемнення являло собою газоподібний відтік, який міг утворювати пил, який ненадовго перешкоджав деякій частині світла Бетельгейзе потрапити у поле нашого зору, створюючи ефект затемнення.

"У VY Великого Пса ми бачимо щось подібне, але в набагато більших масштабах. Величезні викиди матеріалу, що відповідає його дуже глибокому поблякненню, що, можливо, відбувається через пил, який тимчасово блокує світло від зірки", - сказала Хамфріз.

Величезний червоний гіпергігант у 300 000 разів яскравіший за наше Сонце. Якби він замінив Сонце у нашій Сонячній системі, роздуте чудовисько простягнулося б на сотні мільйонів кілометрів між орбітами Юпітера і Сатурна.

"Ця зірка абсолютно дивовижна. Це одна з найбільших зірок, про яку ми знаємо -- червоний надгігант, що сильно еволюціонував. У неї було багато гігантських вивержень", - пояснила Хамфріз.

Гігантські дуги плазми оточують зірку на відстанях у тисячі разів більших, ніж Земля від Сонця. Ці дуги схожі на протуберанці нашого власного Сонця, тільки у набагато більших масштабах. Крім того, вони фізично не пов’язані із зіркою, а навпаки, здаються такими, що їх викинули і вони віддаляються. Деякі інші структури, близькі до зірки, все ще відносно компактні, схожі на маленькі вузлики та хмароподібні особливості.

У попередній роботі з Хабблом, Хамфріз та її команда змогли визначити, коли ці великі структури були викинуті з зірки. Вони виявили дати, які варіюються в межах останніх кількох сотень років, деякі з них - від останніх 100 до 200 років.

Тепер, у новій роботі з Хабблом, дослідники вирішили, що особливості набагато ближчі до зірки і їм може бути менше століття. Використовуючи Хаббл для визначення швидкостей та рухів наближених вузлів гарячого газу та інших особливостей, Хамфріз та її команда змогли точніше датувати ці виверження. Те, що вони виявили, було приголомшливим: багато з цих вузлів пов′язані з кількома епізодами у 19-20 століттях, коли VY Великого Пса тьмянла на одну шосту від своєї звичайної яскравості.

На відміну від Бетельгейзе, VY Великого Пса зараз занадто тьмяна, щоб її можна було побачити неозброєним оком. Колись зірку було видно, але вона настільки потьмяніла, що тепер її можна побачити лише за допомогою телескопів.

Гіпергігант проливає в 100 разів більше маси, ніж Бетельгейзе. Маса деяких вузлів більше ніж удвічі перевищує масу Юпітера. "Дивно, що зірка може це зробити", - каже Хамфріз. "Походження цих епізодів з великими втратами мас як у VY Великого Пса, так і в Бетельгейзе, ймовірно, спричинене великою поверхневою активністю, великими конвективними осередками, як на Сонці. Але на VY Великого Пса осередки можуть бути такими ж великими, як і ціле Сонце або й більшими".

"Це, мабуть, частіше зустрічається у червоних надгігантів, ніж вважали вчені, і VY Великого Пса є екстремальним прикладом", - продовжує Хамфріз. "Можливо навіть це головний механізм, який призводить до втрати маси, що завжди було частиною загадки червоних надгігантів".

Хоча інші червоні надгіганти порівняно яскраві і викидають багато пилу, жоден з них не такий складний, як VY Великого Пса. "То що в ньому особливого? VY Великого Пса, можливо, перебуває в унікальному еволюційному стані, який відокремлює його від інших зірок. Ймовірно, він такий активний протягом дуже короткого періоду, можливо, лише кілька тисяч років. Ми не побачимо багато таких навколо", - сказала Хамфріз.

Зірка розпочала своє життя як надзвичайно гаряча, блискуча, блакитна надгігантська зірка, можливо, у 35-40 разів більша за масу нашого Сонця. Через кілька мільйонів років, коли швидкість горіння водневого синтезу в її ядрі змінилася, зірка набухла до червоного надгіганта. Хамфріс підозрює, що зірка могла ненадовго повернутися до більш гарячого стану, а потім набрякла до червоної надгігантської стадії.

"Можливо, те, що робить VY Великого Пса такою особливою, такою екстремальною, з цим дуже складним викидом, може бути те, що це червоний надгігант другого ступеня", - пояснює Хамфріс. VY Великого Пса, можливо, вже втратила половину своєї маси. Замість того, щоб вибухнути як наднова, вона може просто колапсувати безпосередньо у чорну діру.

Результати дослідження команди опубліковані у журналі "The Astronomical Journal" від 4 лютого 2021 року.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.