Гигантска звезда на диета
26.11.2015 г. - Разкрита тайна за отслабване на една застаряваща звезда.
С много големия телескоп (VLT) на ESO астрономите са заснели най-подробното изображение на хипергигантската звезда VY Canis Majoris до момента. Наблюденията показват колко неочаквано големи прахови частици около звездата й позволяват да загуби огромно количество маса, след като започне да умира. Този процес, който сега най-накрая е разбран, е необходим на такива огромни звезди да ги подготвят за гибелната си свръхнова.
Фиг.: VLT изображение на района около VY Canis Majoris, създадено от SPHERE. (Изображение: ESO)
VY Canis Majoris е звезден Голиат, червен хипергигант, една от най-големите известни звезди в Млечния път. Той има 30 до 40 пъти масата на слънцето и е 300 000 пъти по-светъл. В сегашното си състояние звездата ще обхване орбитата на Юпитер, тъй като се разшири значително през последните етапи от живота си.
Новите наблюдения на тази звезда са направени с инструмента SPHERE на VLT. Адаптивната оптична система на инструмента коригира изображенията много по-добре от предишните адаптивни оптични системи. Това позволява да се наблюдават детайлно структури, които са много близо до източника на ярка светлина. SPHERE нагледно демонстрира как брилянтната светлина от VY Canis Majoris осветява облаци от материя, която я заобикаля.
С режима ZIMPOL на SPHERE астрономите не само успяха да надникнат по-дълбоко в центъра на облака от газове и прах около звездата, но и да наблюдават как звездната светлина се разсейва и поляризира от околната материя. Тези измервания бяха критични за трудното определяне на свойствата на праховите частици.
Внимателните оценки на резултатите от измерването на поляризацията показват, че тези прахови зърна с диаметър 0,5 микрометра съответстват на сравнително големи частици, които могат да изглеждат мънички, но зърната с този размер са около 50 пъти по-големи от праховите частици, които иначе са били открити в междузвездното пространство.
С разрастването си масивните звезди губят големи количества материя - всяка година VY Canis Majoris излъчва 30 пъти масата на Земята от повърхността си под формата на прах и газ. Този облак от материя се изтласква още преди звездата най-накрая да избухне и част от праха се унищожи, докато останалата част се хвърли в междузвездното пространство. След това този материал може да бъде намерен заедно с по-тежки елементи, които са се образували по време на експлозията на свръхнова по време на формирането на планети.
Как звездата изтласква материята в горните слоеве на атмосферата в космоса, преди да избухне, остава загадка за дълго време - досега. Най-вероятното обяснение изглежда беше радиационното налягане, т.е. силата, упражнявана от звездната светлина. Тъй като това налягане е много слабо, големите зърна прах са от съществено значение за този процес, в противен случай повърхността няма да е достатъчна, за да предизвика забележим ефект.
"Масивните звезди живеят кратко," обяснява Питър Шиклуна от Института по астрономия и астрофизика "Академия Синика" в Тайван, водещ автор на настоящото изследване. „Когато дойдат последните им дни, те губят много маса. В миналото успяхме само да познаем как точно се случва това. С новите данни на SPHERE обаче сега открихме големи прашинки около хипергиганта. Те са достатъчно големи, за да бъдат отблъснати от силното радиационно налягане на звездата, което обяснява бързата загуба на масата на звездата. "
Наличието на такива големи зърна прах толкова близо до звездата означава, че облакът всъщност може да разпръсне видимата светлина на звездата и да бъде отблъснат от звездата от радиационното налягане. Поради размера на праховите зърна, някои от тях вероятно ще преживеят радиацията, причинена от драматичната смърт на Canis Majoris като свръхнова. След това прахът се смесва с междузвездната материя в района, което насърчава създаването на бъдещи поколения звезди и оживява тези звезди да образуват планети.