понедельник, 22 февраля 2016 г.

Звезда VY Большого Пса (VY Canis Majoris)

VY Большого Пса (лат. VY Canis Majoris, VY CMa) — звезда в созвездии Большого Пса, гипергигант. Является одной из самых крупных и одной из самых ярких известных звёзд. Расстояние от Солнца до VY Большого Пса составляет примерно 1170 парсек (3900 световых лет).


Радиус звезды был уточнён в 2012 году — он лежит в диапазоне от 1300 до 1540 радиусов Солнца. Диаметр этого сверхгиганта составляет порядка 2 миллиарда километров (≈13.2 а. е.). Если VY Большого Пса поместить на место Солнца, то поверхность звезды будет находиться между Сатурном и Юпитером. Для того, чтобы облететь звезду по кругу, свету потребовалось бы 8 часов. Для того, чтобы облететь её на сверхзвуковом самолете со скоростью 4500 км/ч, понадобилось бы около 160 лет (при диаметре порядка 2 миллиарда километра). Основное излучение звезды происходит в инфракрасном свете.

Масса звезды оценивается в 17 масс Солнца, что указывает на ничтожно малую плотность звезды в недрах. Плотность звезды приблизительно составляет 0,000005—0,00001 кг/м³ (для сравнения, плотность воздуха при 0 °C составляет 1,2929 кг/м³). Кубический километр звезды весит примерно 5—10 тонн.


О свойствах звезды идут противоречивые споры. Одна из точек зрения состоит в том, что эта звезда — очень большой красный гипергигант. Другая — что это очень большой красный сверхгигант с диаметром лишь в 600 раз больше солнечного, а не в 2000. В этом случае его расширение будет продолжаться и в дальнейшем.

Природа VY Большого Пса

Первые известные записанные наблюдения VY Большого Пса имеются в звездном каталоге Жозефа Жерома де Лаланда 7 марта 1801 года, в котором VY СМа указана как звезда седьмой звездной величины. Дальнейшие наблюдения его видимой звездной величины в XIX веке показывают, что звезда теряла яркость с 1850 года.

Начиная с 1847 года, о VY СМа было известно, что эта звезда имеет малиновый оттенок. В XIX веке наблюдатели обнаруживали по крайней мере шесть дискретных компонентов для VY СМа, предполагая возможность того, что это кратная звезда. Сейчас известно, что эти дискретные компоненты являются яркими участками окружающей звезду туманности. Визуальные наблюдения в 1957 году и изображения с высоким разрешением, сделанные в 1998 году, показали, что у VY СМа нет звезды-компаньона.

VY СМа является звездой с высокой светимостью спектрального класса M с эффективной температурой около 3000 К и располагается в правом верхнем углу диаграммы Герцшпрунга-Рессела, и предполагается, что её эволюция была сложной. До превращения в красного сверхгиганта VY СМа была звездой главной последовательности класса O с массой от 30 до 40 M☉.

Измерение расстояния

Расстояния до звёзд определяют по параллактическому смещению звезды, вызванному изменением положения наблюдателя по отношению к ней вследствие движения Земли по орбите вокруг Солнца. Однако VY CMa имеет слишком малое значение параллакса, совпадающее с погрешностью измерений, что делает такой способ определения расстояния ненадёжным.

В 1976 году Чарльз Дж. Лада и Марк Дж. Рид опубликовали открытие яркого ореола молекулярного облака в 15 минутах дуги к востоку от VY CMa. Край этого облака граничит с ярким ободом звезды. Резкое увеличение яркости излучения вместе со снижением выброса газа натолкнуло учёных на мысль о том, что данное облако является частью туманности NGC 2362 и находится на том же расстоянии, что и расположенные рядом звёзды, составляющем 1,5±0,5 килопарсек и определяемом по диаграмме Герцшпрунга-Рессела.

VY CMa проецируется на кончик обода молекулярного облака, предполагая её связь с ним. В дополнение к этому, скорость молекулярного облака очень близка к скорости звезды. Это ещё раз указывает на связь этой звезды с молекулярным облаком, и, следовательно, с NGC 2362. Это означает, что VY CMa также расположена на расстоянии 1,5 кпк.

Размер

Профессор Роберт М. Хамфрис из университета Миннесоты оценивает радиус VY СМа в 1800—2100 солнечных. Если такая звезда окажется на месте Солнца, то её поверхность окажется за орбитой Сатурна (около 9 а. е.). Если учесть верхний предел радиуса VY Большого Пса в 2100 солнечных, то на её облёт свету понадобится более 8,5 часов, по сравнению с Солнцем, облёт которого со скоростью света занял бы 14,5 секунд. Объём этой звезды в 7·1015 раз больше объёма Земли.

Если Землю представить в виде шара диаметром в один сантиметр, то при аналогичном соотношении диаметр VY СМа составит 21м, при оценке её радиуса в 2100 солнечных.
Светимость

В 2006 году Хамфри использовал спектральные измерения распределения энергии VY Большого Пса, чтобы вычислить её светимость. Так как большая часть излучения, идущего от звезды рассеивается пылью в окружающем облаке, то учитывая интеграцию с суммарным потоком излучения окружающей туманности расчёты показали, что VY Большого Пса имеет светимость 4,3·105 L☉.

Споры

Есть два противоречивых мнения о свойствах VY CMa. По одной точке зрения эта звезда является очень большим и очень красным светящимся гипергигантом. По другим мнениям это обычный красный сверхгигант с радиусом около 600 солнечных.

Как и его размеры, так и светимость VY CMa также является предметом дискуссий. Хамфрис указывает, что визуальная фотометрия по переработке визуальных и красных потоков в тепловой инфракрасной области спектра не является достаточной для звезд с большим количеством околозвездной пыли .

VY Большого Пса также иллюстрирует концептуальные проблемы определения «поверхности» (и радиуса) очень больших звезд. При средней плотности около 0,000005 до 0,000010 кг/м³, звезда в тысячи раз менее плотная, чем атмосфера Земли (воздух) на уровне моря. При учёте радиуса нашего Солнца, в радиус никогда не включают корону, но корона Солнца горячее и гуще, чем «поверхность» VY Большого Пса. Поэтому точный радиус звезды до сих пор не установлен.

Возраст

Звезда, как показали исследования, является неустойчивой, скинувшей большую часть своей массы в окружающую её туманность. Астрономы с помощью космического телескопа Хаббл, предсказывают, что VY Большого Пса взорвётся как гиперновая в ближайшие 100 тысяч лет. Теоретически, взрыв гиперновой вызовет гамма-всплески, которые могут повредить содержимое локальной части Вселенной, уничтожая любую клеточную жизнь в радиусе нескольких световых лет, однако, гипергигант расположен недостаточно близко к Земле, чтобы представлять угрозу.

Комментариев нет:

Отправить комментарий