Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
V838 Monocerotis
V838 Mon HST.jpg
V838 Monocerotis и его световое эхо , полученные космическим телескопом Хаббл 17 декабря 2002 г.
Авторы : NASA / ESA
Данные наблюдений Epoch J2000.0       Equinox J2000.0
СозвездиеЕдинорог
Прямое восхождение07 ч 04 м 04,85 с [1]
Склонение−03 ° 50 ′ 50,1 ″ [1]
Видимая звездная величина  (V)6,75 (2002), 15,6 [2]
Характеристики
Эволюционный этапКоричневый сверхгигант L-типа [3] [4]
Спектральный типM7.5I -> M5.5I + B3V [4]
Тип переменнойLRN [4]
Астрометрия
Собственное движение (μ) РА: -0,536 ± 0,229 [5]  мсек / год
Дек .: -0.078 ± 0.174 [5]  mas / год
Параллакс (π)–0,0014 ± 0,1051 [5]  мас.
Расстояние5,900 ± 400 [6]  шт
Подробности
Масса5–10 [7]  M ☉
Радиус730 [6]  R ☉
Яркость15000 [8]  л ☉
Температура3 342 [6] (2 000–2 200) [9]  К
Возраст4 [10]  млн лет
Прочие обозначения
V838  Mon, Nova Monocerotis 2002, GSC 04822-00039
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

V838 Monocerotis ( Nova Monocerotis, 2002 ) - спектроскопическая двойная звездная система в созвездии Единорога на расстоянии около 19 000 световых лет (6 кпк ) от Солнца . Ранее незамеченная звезда наблюдалась в начале 2002 года, когда произошла крупная вспышка, и, возможно, она была одной из крупнейших известных звезд в течение короткого периода после вспышки. Первоначально считавшееся типичным извержением новой звезды , затем оно было идентифицировано как первое из нового класса эруптивных переменных, известных как светящиеся красные новые.. Причина вспышки все еще не ясна, но было выдвинуто несколько предположений, в том числе извержение, связанное с процессами смерти звезд и слияние двойной звезды или планет.

Извержение произошло на одной из двух звезд главной последовательности B3 на тесной двойной орбите. Вспыхнувшая звезда превратилась в очень крутого сверхгиганта и на какое-то время поглотила своего компаньона. К 2009 году температура сверхгиганта увеличилась (с 2005 года) до 3270 К и его светимость была 15000 раз солнечный ( L ☉ ), но ее радиус снизилась до 380 раз , что Солнца ( R ☉ ) , хотя эжект продолжает расширяться . [8]

Вспышка [ править ]

Световое эхо V838 Mon на снимке 30 апреля 2002 г.

6 января 2002 года, неизвестная звезда была замечена ярче в созвездии Единорога , Единорог. [1] Будучи новой переменной звездой, она была обозначена как V838 Единорога, 838-я переменная звезда Единорога. Первоначальная кривая блеска напоминала кривую новой звезды - извержение, которое происходит, когда на поверхности белого карлика накапливается достаточное количество водорода из его близкой двойной звезды. Поэтому он также получил обозначение Nova Monocerotis 2002. V838 Monocerotis достиг максимальной визуальной величины.6,75 6 февраля 2002 г., после чего, как и ожидалось, начало стремительно тускнеть. Однако в начале марта звезда снова стала ярче, особенно в инфракрасном диапазоне. Еще одно повышение яркости в инфракрасном диапазоне произошло в начале апреля. В 2003 году звезда вернулась к своей первоначальной яркости до извержения (величина 15,6), но теперь как красный сверхгигант, а не синяя звезда главной последовательности . Кривая блеска, вызванная извержением, не похожа ни на что из виденного ранее. [2] В 2009 году звезда была около 15000  L ☉ , [8] , который в отсутствие исчезновения соответствовало бы очевидной величиной 8,5 [а]

Сравнение размеров V838 Monocerotis и внутренней Солнечной системы.

Звезда стала ярче примерно в миллион раз солнечной светимости [11] и абсолютной величиной -9,8 [12], что означает, что во время максимума V838 Единорога была одной из самых ярких звезд в галактике Млечный Путь . Появление яркости было вызвано быстрым расширением внешних слоев звезды. Звезду наблюдали с помощью интерферометра Palomar Testbed , который показал радиус1,570 ± 400  R ☉ (сравнимо с радиусом орбиты Юпитера ), что подтверждает сделанные ранее косвенные расчеты. [13] На принятом в настоящее время расстоянии 6 100  пк измеренный угловой диаметр в конце 2004 г. (1,83 мсек. Дуги ) соответствовал радиусу1200 ± 150  R ☉ , но к 2014 году она сократилась до750 ± 200  R ☉ , аналог Бетельгейзе . [14] Расширение заняло всего пару месяцев, а это значит, что его скорость была ненормальной. Законы термодинамики гласят, что расширяющиеся газы охлаждаются. Поэтому звезда стала очень крутой и темно-красной. Фактически, некоторые астрономы утверждают, что спектр звезды напоминал спектр коричневых карликов L-типа . Если это так, V838 Monocerotis был бы первым известным сверхгигантом L-типа . [3] Однако текущие оценки расстояния и, следовательно, радиуса примерно на 25% ниже, чем предполагалось в этих статьях. [12]

Другие, возможно, похожие события [ править ]

Есть несколько вспышек, напоминающих вспышку V838 Monocerotis. В 1988 году в Галактике Андромеды было обнаружено извержение красной звезды . Звезда, получившая обозначение M31-RV , достигла абсолютной болометрической величины -9,95 в максимуме (что соответствует светимости 0,75 миллиона л ☉ ) перед тем, как затемнение стало невозможно  обнаружить. Аналогичное извержение произошло в 1994 году в Млечном Пути ( V4332 Sagittarii ). [15]

Звезда-прародитель [ править ]

Расположение V838 Monocerotis в галактике Млечный Путь .

Основываясь на неверной интерпретации светового эха, вызванного извержением, расстояние до звезды было сначала оценено в 1900–2900 световых лет. В сочетании с видимой величиной, измеренной на фотографиях, сделанных до извержения, считалось, что это тусклый карлик F-типа , что представляло собой значительную загадку. [16]

Более точные измерения дали гораздо большее расстояние, 20 000 световых лет (6 кпк). Похоже, что звезда была значительно массивнее и ярче Солнца. Звезда , вероятно , имеет массу от 5 до 10 раз солнечного ( M ☉ ). [7] Это было , по- видимому либо B1. звездой с B3V компаньоном, или A0.5V с B4V компаньоном. В последнем случае он имел бы светимость около 550  л ☉ (в 0,43 раза ярче, чем его спутник), а в первом случае он был бы более ярким (примерно в 1,9 раза ярче, чем его спутник). [7] [b] Звезда могла изначально иметь радиус примерно 5  R ☉и его температура была бы такой же, как у звезды B-типа (более 10 000 К, но менее 30 000 К [7] ). Munari et al. (2005) предположил , что предок звезда была очень массивный сверхгигант с начальной массой около 65  М ☉ , [10] , но это было доказанным. [7] Есть мнение, что звездная система относительно молода. Munari et al. сделать вывод, что системе может быть всего около 4 миллионов лет.

Спектр V838 Monocerotis обнаруживает компаньона, ярко-синюю звезду главной последовательности B-типа , вероятно, мало чем отличается от звезды-прародителя. [7] Также возможно, что предок был немного менее массивным, чем компаньон, и только входил в основную последовательность. [16]

На основании фотометрического параллакса спутника Munari et al. рассчитайте большее расстояние, 36 000 световых лет (10 кпк). [10]

Световое эхо [ править ]

Изображения, показывающие расширение светового эха. Предоставлено: НАСА / ЕКА .
Воспроизвести медиа
Эволюция светового эха вокруг V838 Monocerotis [17]
Анимация 11 изображений светового эха V838 Mon

Известно, что быстро осветляющие объекты, такие как новые и сверхновые , вызывают явление, известное как световое эхо . Свет, который исходит непосредственно от объекта, приходит первым. Если вокруг звезды есть облака межзвездной материи , то часть света отражается от них. Из-за более длинного пути отраженный свет прибывает позже, создавая видение расширяющихся световых колец вокруг извергнутого объекта. Кажется, что кольца движутся быстрее скорости света , но на самом деле это не так. [2] [18]

В случае V838 Monocerotis световое эхо было беспрецедентным и хорошо задокументировано на изображениях, сделанных космическим телескопом Хаббла . Хотя на фотографиях кажется, что изображена расширяющаяся сферическая оболочка из обломков, на самом деле они образованы освещением постоянно расширяющегося эллипсоида со звездой-прародительницей в одном фокусе и наблюдателем в другом. Следовательно, несмотря на внешний вид, структуры на этих фотографиях на самом деле вогнуты по направлению к зрителю.

К марту 2003 года размер светового эха в небе был в два раза больше углового диаметра Юпитера и продолжал расти. [19] Угловой диаметр Юпитера варьируется от 30 до 51 угловой секунды .

Пока не ясно, связана ли окружающая туманность с самой звездой. Если это так, они могли быть произведены звездой в более ранних извержениях, что исключает несколько моделей, основанных на отдельных катастрофических событиях. [2] Однако есть веские доказательства того, что система V838 Monocerotis очень молода и все еще находится в туманности, из которой она образовалась. [11]

Первоначально извержение излучалось на более коротких длинах волн (т. Е. Было более синим), что можно увидеть в световом эхо: внешняя граница голубоватая на изображениях Хаббла. [2]

Гипотезы [ править ]

Два снимка, сделанных в ноябре 2005 г. и сентябре 2006 г., показывают изменения, произошедшие с ярким эхом V838 Mon.

К настоящему времени опубликовано несколько довольно разных объяснений извержения V838 Monocerotis. [20]

Атипичная вспышка новой звезды [ править ]

В конце концов, вспышка V838 Monocerotis может быть извержением новой звезды, хотя и очень необычной. Однако это очень маловероятно, учитывая, что в систему входит звезда B-типа, а звезды этого типа молодые и массивные. У возможного белого карлика не было достаточно времени, чтобы остыть и образовать достаточно материала, чтобы вызвать извержение. [15]

Тепловой импульс умирающей звезды [ править ]

V838 Monocerotis может быть постасимптотической гигантской ветвью звезды, находящейся на грани своей смерти. Туманность, освещенная световым эхом, на самом деле может быть оболочкой из пыли, окружающей звезду, созданной звездой во время предыдущих подобных вспышек. Появление яркости могло быть так называемой гелиевой вспышкой , когда ядро ​​умирающей маломассивной звезды внезапно зажигает синтез гелия, нарушая, но не разрушая звезду. Такое событие, как известно, произошло в Объекте Сакураи . Тем не менее, несколько свидетельств подтверждают аргумент о том, что пыль является межзвездной, а не сосредоточенной на V838 Monocerotis. Умирающая звезда, потерявшая внешнюю оболочку, была бы достаточно горячей, но свидетельства указывают на молодую звезду.[7]

Термоядерное событие внутри массивного сверхгиганта [ править ]

По некоторым данным, V838 Monocerotis может быть очень массивным сверхгигантом . Также в этом случае вспышка могла быть гелиевой. Очень массивные звезды переживают несколько таких событий; однако они испытывают сильную потерю массы (около половины исходной массы теряется во время главной последовательности ), прежде чем осесть как чрезвычайно горячие звезды Вольфа-Райе . Эта теория также может объяснить видимые пылевые оболочки вокруг звезды. V838 Monocerotis расположен примерно в направлении галактического антицентра и далеко от диска Млечного Пути. Звездное рождение менее активно во внешних галактических регионах, и неясно, как такая массивная звезда может там образоваться. Однако есть очень молодые кластеры вродеРупрехт 44 и NGC 1893 возрастом 4 миллиона лет на расстоянии примерно 7 и 6 килопарсеков соответственно. [10]

Mergeburst [ править ]

Взрыв может быть результат так называемого mergeburst , слияние двух звезд главной последовательности (или 8  - M ☉ главной звезды последовательности и 0,3  М ☉ предварительно звезда главной последовательности). Эта модель подкрепляется очевидной молодостью системы и тем фактом, что множественные звездные системы могут быть нестабильными. Менее массивный компонент мог находиться на очень эксцентрической орбите или отклоняться в сторону массивной. Компьютерное моделирование показало, что модель слияния правдоподобна. Моделирование также показывает, что надутый конверт почти полностью образовался из меньшего компонента. Кроме того, модель слияния объясняет множественные пики на кривой блеска, наблюдаемые во время вспышки. [11] Фактически, основываясь на дальнейших наблюдениях звезд, подобных V838 Monocerotis, таких как V1309 Scorpii , астрономы считают, что это наиболее вероятный сценарий. [ необходима цитата ]

Событие захвата планет [ править ]

Другая возможность состоит в том, что V838 Monocerotis, возможно, поглотил свои планеты- гиганты . Если бы одна из планет вошла в атмосферу звезды, звездная атмосфера начала бы замедлять планету. По мере того, как планета проникает глубже в атмосферу, трение становится сильнее, и кинетическая энергия выделяется в звезду быстрее. Оболочка звезды тогда нагреется достаточно, чтобы вызвать дейтерий.слияние, которое привело бы к быстрому расширению. Более поздние пики могли произойти, когда две другие планеты вошли в расширенную оболочку. Авторы этой модели подсчитали, что каждый год около 0,4 событий захвата планет происходит у звезд типа Солнца в галактике Млечный Путь, тогда как для массивных звезд, таких как V838 Monocerotis, частота составляет примерно 0,5–2,5 события в год. [21]

Обычное событие конверта [ править ]

См. Общий конверт

См. Также [ править ]

  • Звездная эволюция

Примечания [ править ]

  1. ^ Солнца абсолютная величина составляет 4,83 что означаетчто его видимая величина будет 4,83 на 10 парсек, и V838 пн было 15000 раз большечем светящееся солнце на предположениичто оноНа расстоянии 6500 парсеков видимая величина V838 Mon составляет 4,83 - 2,5 × log (15000) + 5 × log (6500/10) ≈ 8,5.
  2. ^ В справке явно не указывается светимость в первом случае.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Браун, Нью-Джерси; Waagen, EO; Scovil, C .; Nelson, P .; Оксанен, А .; Solonen, J .; Прайс, А. (2002). «Своеобразная переменная у Единорога». IAU Circ . 7785 : 1. Bibcode : 2002IAUC.7785 .... 1B .
  2. ^ a b c d e Bond, Howard E .; Хенден, Арне; Levay, Zoltan G .; Панагия, Нино; Спаркс, Уильям Б.; Старрфилд, Самнер; Вагнер, Р. Марк; Корради, RLM; Мунари, У. (27 марта 2003 г.). «Энергичная звездная вспышка, сопровождаемая околозвездным световым эхом». Природа . 422 (6930): 405–408. arXiv : astro-ph / 0303513 . Bibcode : 2003Natur.422..405B . DOI : 10,1038 / природа01508 . PMID 12660776 . S2CID 90973 .  
  3. ^ а б Эванс, А .; Гебалле, TR; Раштон, MT; Smalley, B .; van Loon, J. Th .; Эйрес, СПС; Тайн, В. Х. (август 2003 г.). "V838 Mon: L-сверхгигант?" . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . Королевское астрономическое общество. 343 (3): 1054–1056. Bibcode : 2003MNRAS.343.1054E . DOI : 10.1046 / j.1365-8711.2003.06755.x .
  4. ^ a b c Горанский В.П .; Барсукова Е.А.; Буренков, АН; Валеев, АФ; Жарова, А.В.; Kroll, P .; Метлова, Н.В.; Шугаров, С.Ю. (2020). "Прародитель и остаток светящейся красной новой звезды V838 Monocerotis". Астрофизический бюллетень . 75 (3): 325–349. Bibcode : 2020AstBu..75..325G . DOI : 10.1134 / S1990341320030049 . S2CID 221839336 . 
  5. ^ а б в Браун, AGA; и другие. (Коллаборация Gaia) (август 2018 г.). « Gaia Data Release 2: краткое изложение содержания и свойств опроса» . Астрономия и астрофизика . 616 . А1. arXiv : 1804.09365 . Bibcode : 2018A & A ... 616A ... 1G . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201833051 . Запись Gaia DR2 для этого источника на VizieR .
  6. ^ a b c Ортис-Леон, Гизела Н .; Menten, Karl M .; Камински, Томаш; Брунталер, Андреас; Рид, Марк Дж .; Тайленда, Ромуальд (2020). «SiO мазерная астрометрия красного транзиента V838 Monocerotis». Астрономия и астрофизика . 638 : A17. arXiv : 2004.01488 . Bibcode : 2020A & A ... 638A..17O . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 202037712 . S2CID 214794885 . 
  7. ^ a b c d e f g Tylenda, R .; Soker, N .; Щерба Р. (октябрь 2005 г.). «О прародителе V838 Monocerotis» . Астрономия и астрофизика . 441 (3): 1099–1109. arXiv : astro-ph / 0412183 . Бибкод : 2005A & A ... 441.1099T . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20042485 . S2CID 119363054 . Проверено 10 августа 2006 года . 
  8. ^ a b c Tylenda, R .; Камински, Т .; Schmidt, M .; Куртев, Р .; Томов, Т. (2011). «Оптическая спектроскопия высокого разрешения V838 Monocerotis в 2009 году». Астрономия и астрофизика . 532 : A138. arXiv : 1103,1763 . Bibcode : 2011A & A ... 532A.138T . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201116858 . S2CID 118649108 . 
  9. ^ Loebman, SR; Вишневски, JP; Schmidt, SJ; Ковальский, А.Ф .; Барри, РК; Бьоркман, KS; Hammel, HB; Хоули, SL; Hebb, L .; Касливал, ММ; Линч, ДК (январь 2015 г.). «Продолжение эволюции V838 Monocerotis в оптическом и среднем инфракрасном диапазонах». Астрономический журнал . 149 (1): 17. arXiv : 1409,2513 . Bibcode : 2015AJ .... 149 ... 17L . DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 149/1/17 . ISSN 0004-6256 . S2CID 35259252 .  
  10. ^ a b c d Munari, U .; Munari, U .; Хенден, А .; Валленари, А .; Bond, HE; Корради, RLM; Crause, L .; Desidera, S .; и другие. (2 мая 2005 г.). «На расстоянии покраснение и прародитель V838 Mon». Астрономия и астрофизика . 434 (3): 1107–1116. arXiv : astro-ph / 0501604 . Бибкод : 2005A&A ... 434.1107M . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20041751 .
  11. ^ a b c Soker, N .; Тайленда, Р. (15 июня 2006 г.). «Моделирование единорога V838 как объект слияния» . Природа V838 Mon и его световое эхо . 363 : 280. arXiv : astro-ph / 0606371 . Bibcode : 2007ASPC..363..280S .
  12. ^ a b Спаркс, WB; Bond, HE; Крафт, М .; Levay, Z .; Крауз, Луизиана; Допита, Массачусетс; Хенден, АА; Munari, U .; Panagia, N .; Старрфилд, SG; Sugerman, BE; Вагнер, РМ; л. Уайт, Р. (2008). "V838 Monocerotis: геометрическое расстояние от космического телескопа Хаббла. Поляриметрическое изображение его светового эха". Астрономический журнал . 135 (2): 605–617. arXiv : 0711.1495 . Bibcode : 2008AJ .... 135..605S . DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 135/2/605 . S2CID 13459320 . 
  13. ^ Lane, BF; Retter, A .; Томпсон, Р.Р .; Эйснер, Дж. А. (апрель 2005 г.). "Интерферометрические наблюдения за V838 Monocerotis". Астрофизический журнал . Американское астрономическое общество. 622 (2): L137 – L140. arXiv : astro-ph / 0502293 . Bibcode : 2005ApJ ... 622L.137L . DOI : 10.1086 / 429619 . S2CID 119473906 . 
  14. ^ Шено, Оливье; Миллур, Флорентин; Де Марко, Орсола; Яркий, СН; Спанг, Ален; Банерджи, ДПК; Ашок, Н.М. Камински, Т .; Вишневски, Джон П .; Мейлланд, Энтони; Лагадек, Эрик (2014). «V838 Monocerotis: центральная звезда и ее окружение через десять лет после вспышки». Астрономия . 569 : L3. arXiv : 1407,5966 . Бибкод : 2014A & A ... 569L ... 3C . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201424458 . S2CID 11558941 . 
  15. ^ a b Boschi, F .; Мунари, У. (май 2004 г.). «Эволюция M 31-RV и предполагаемая картина множественных вспышек». Астрономия и астрофизика . 418 (3): 869–875. arXiv : astro-ph / 0402313 . Бибкод : 2004A & A ... 418..869B . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20035716 . S2CID 18582562 .  М31-РВ - 0402313
  16. ^ a b Тайленда, Р. (4 июня 2005 г.). «Эволюция V838 Monocerotis во время и после извержения 2002 года». Астрономия и астрофизика . 436 (3): 1009–1020. arXiv : astro-ph / 0502060 . Бибкод : 2005A & A ... 436.1009T . DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20052800 . S2CID 3566688 . 
  17. ^ [email protected], Эволюция светового эха вокруг V838 Monocerotis , получено 27 августа 2015 г.
  18. ^ "Многие эпохи V838 Mon" . Проект "Наследие Хаббла" . Дата обращения 3 октября 2015 .
  19. ^ "Хаббл наблюдает, как свет от таинственной извергающейся звезды отражается в космосе" . Хабблесайт . 26 марта 2003 г. Архивировано 22 декабря 2017 г.
  20. ^ Овербай, Деннис (2014-09-03). "У звезды V838 Monocerotis все еще взрываются головы астрономов" . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 30 августа 2015 . 
  21. ^ Retter, A .; Zhang, B .; Siess, L .; Левинсон, А. (22 мая 2006 г.). "Модель захвата планет V838 Monocerotis: выводы о глубине проникновения планеты / ей". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 370 (3): 1565–1572. arXiv : astro-ph / 0605552 . Bibcode : 2006MNRAS.370.1565C . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2006.10579.x .

Внешние ссылки [ править ]

  • AAVSO Variable Star of the Month, декабрь 2002 г .: V838 Mon
  • Шоу 12: Блестящая вспышка Доктор Фрэнк Саммерс рассказывает о Таинственной извергающейся звезде.
  • Хаббли Часы Свет от Mysterious извергающегося Star ОТРАЖАТЕЛЬНОГО через пространство - STScI пресс - релиз STScI-2003-10 (26 марта 2003, полученный 10 августа 2006)
  • Свет продолжает Эха через три года после вспыхнувшей звездой - STScI пресс - релиз STScI-2005-02 (3 февраля 2005, полученное 10 августа 2006)
  • Проект "Наследие Хаббла" - дополнительная информация и изображения (получены 10 августа 2006 г.)
  • Последние Просмотров хаббла Света Эхо от звезды V838 Единорога - STScI пресс - релиз STScI-2006-50 (даты Exposure: 17 ноября 2005 года и 9 сентября 2006 г. Дата выхода 26 октября 2006 г.)
  • V838 в ЕКА / Хаббл
  • Астрономический снимок НАСА за 3 октября 2002 г. Фотографии, сделанные Лизой Краузе с использованием 1-метрового телескопа в Южноафриканской астрономической обсерватории.
  • V838 Monocerotis в Constellation Guide
  • У звезды V838 Monocerotis все еще взрываются головы астрономов ( NYT , 3 сентября 2014 г.).

Координаты : Карта неба 07 ч 04 м 04,85 с , −03 ° 50 ′ 50,1 ″.