V838 Monocerotis - V838 Monocerotis

V838 Monocerotis
V838 Mon HST.jpg
V838 Monocerotis и его легкое эхо как изображено Космический телескоп Хаббла 17 декабря 2002 г.
Кредит: НАСА /ЕКА
Данные наблюдений
Эпоха 2000.0      Равноденствие 2000.0
СозвездиеЕдинорог
Прямое восхождение07час 04м 04.85s[1]
Склонение−03° 50′ 50.1″[1]
Видимая величина  (V)6.75 (2002), 15.6[2]
Характеристики
Эволюционный этапКоричневый L-образный сверхгигант[3][4]
Спектральный типSGM5.5 + B3V[4]
Тип переменнойLRN[4]
Астрометрия
Правильное движение (μ) РА: −0.536±0.229[5] мас /год
Декабрь: −0.078±0.174[5] мас /год
Параллакс (π)–0.0014 ± 0.1051[5] мас
Расстояние5,900±400[6] ПК
Подробности
Масса5–10[7] M☉
Радиус730[6] р☉
Яркость15,000[8] L☉
Температура3,342[6] (2,000–2,200)[9] K
Возраст4[10] Myr
Прочие обозначения
V838 Пн, Nova Monocerotis 2002, GSC 04822-00039
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

V838 Monocerotis (Nova Monocerotis 2002 г.) это спектроскопическая двойная система звездная система в созвездие Единорог около 19 000 световых лет (6 кпк ) от солнце. Ранее незамеченная звезда наблюдалась в начале 2002 г., когда произошла крупная вспышка, и, возможно, она была одной из крупнейшие известные звезды на короткий период после вспышки. Первоначально считалось типичным новая звезда извержение, 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 одном из двух В3. главная последовательность звезды 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, а его светимость была в 15000 раз больше солнечной (L☉ ), но его радиус уменьшился в 380 раз по сравнению с радиусом Солнца (р☉ ), хотя выброс продолжает расширяться.[8]

Вспышка

Световое эхо V838 Mon на снимке 30 апреля 2002 г.

6 января 2002 года в созвездии засветилась неизвестная звезда. Единорог, Единорог.[1] Будучи новой переменной звездой, она была обозначена как V838 Единорога, 838-я переменная звезда Единорога. Начальный кривая блеска напомнил новая звезда, высыпание, которое возникает, когда достаточно водород газ скопился на поверхности белый Гном с его закрытия двоичный товарищ. Поэтому он также получил обозначение Nova Monocerotis 2002. V838 Monocerotis достиг максимума. визуальная величина 6,75 6 февраля 2002 г., после чего, как и ожидалось, начало стремительно тускнеть. Однако в начале марта звезда снова стала ярче, особенно в инфракрасный длины волн. 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 она стала красной. сверхгигант а не синий главная последовательность звезда. Кривая блеска, вызванная извержением, не похожа ни на что из виденного ранее.[2]В 2009 году звезде было около 15 тысяч.L☉,[8] что в отсутствие вымирание соответствовал бы кажущаяся величина из 8,5[а]

Сравнение размеров V838 Monocerotis и внутренней Солнечной системы.

Звезда стала ярче примерно в миллион раз солнечной. яркость[11] и абсолютная величина −9,8,[12] обеспечение того, чтобы во время максимума V838 Monocerotis был одним из самые яркие звезды в Млечный Путь галактика. Появление яркости было вызвано быстрым расширением внешних слоев звезды. Звезду наблюдали с помощью Интерферометр испытательного стенда Palomar, что указывает на радиус 1,570±400 р☉ (сравним с Юпитер радиус орбиты), что подтверждает сделанные ранее косвенные расчеты.[13] На принятой в настоящее время дистанции 6 100ПК, измеренный угловой диаметр в конце 2004 г. (1,83 мас ) соответствовал радиусу 1,200±150 р☉, но к 2014 году он сократился до 750±200 р☉, похожий на Бетельгейзе.[14] Расширение заняло всего пару месяцев, а это значит, что его скорость была ненормальной. Законы термодинамика диктуют, чтобы расширяющиеся газы охлаждались. Поэтому звезда стала очень крутой и темно-красной. Фактически, некоторые астрономы утверждают, что спектр звезды походили на L-образный коричневые карлики. Если это так, V838 Monocerotis будет первым известным L-типом сверхгигант.[3] Однако текущие оценки расстояния и, следовательно, радиуса примерно на 25% ниже, чем предполагалось в этих работах.[12]

Другие, возможно, похожие события

Есть несколько вспышек, напоминающих вспышку V838 Monocerotis. В 1988 г. была обнаружена красная звезда, вспыхивающая в Галактика Андромеды. Звезда, обозначенная М31-РВ, достиг абсолютная болометрическая величина −9,95 в максимуме (соответствует светимости 0,75 миллионаL☉) перед потускнением до невозможности обнаружения. Подобное извержение произошло в 1994 г. в Млечном Пути (V4332 Стрелец ).[15]

Прародитель звезды

Расположение V838 Monocerotis в пределах Млечный Путь галактика.

Основываясь на неправильной интерпретации легкое эхо В результате извержения расстояние до звезды сначала оценивалось в 1900–2900 световых лет. В сочетании с видимой величиной, измеренной по фотографиям до извержения, считалось, что это тусклый свет. F-тип карлик, что было большой загадкой.[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 в 5-10 раз больше солнечной (M☉ ).[7] По-видимому, это был либо B1,5 В звезда с компаньоном B3V или A0,5V с компаньоном B4V. В последнем случае это было бы яркость около 550L☉ (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] Изначально звезда могла иметь радиус примерно 5р☉ и его температура была бы такой же, как у звезды типа B (более 10 000 К, но менее 30 000 К[7]). Munari et al. (2005) предположили, что звезда-прародитель была очень массивным сверхгигантом с начальной массой около 65M☉,[10] но это оспаривается.[7] Похоже, есть согласие с тем, что звездная система относительно молода. Мунари и др. сделать вывод, что системе может быть всего около 4 миллионов лет.

В спектре V838 Monocerotis обнаруживается спутник - ярко-синий. B-тип главная последовательность звезда, вероятно, не сильно отличается от звезды-прародителя.[7] Также возможно, что предок был немного менее массивным, чем компаньон, и только входил в основную последовательность.[16]

На основе фотометрических параллакс спутника Munari et al. рассчитайте большее расстояние, 36 000 световых лет (10 кпк).[10]

Световое эхо

Изображения, показывающие расширение светового эха. Кредит: НАСА /ЕКА.
Эволюция легкое эхо вокруг V838 Monocerotis[17]
Анимация 11 изображений светового эха V838 Mon

Быстро осветляющие объекты, такие как новые и сверхновые как известно, вызывают явление, известное как легкое эхо. Свет, который исходит непосредственно от объекта, приходит первым. Если есть облака межзвездное вещество вокруг звезды свет отражается от облаков. Из-за более длинного пути отраженный свет прибывает позже, создавая видение расширяющихся световых колец вокруг извергнутого объекта. Кольца движутся быстрее, чем скорость света, но на самом деле это не так.[2][18]

В случае V838 Monocerotis создаваемое световое эхо было беспрецедентным и хорошо задокументировано на изображениях, полученных с помощью Космический телескоп Хаббла. Хотя кажется, что на фотографиях изображена расширяющаяся сферическая оболочка из обломков, на самом деле они образованы светом постоянно расширяющейся эллипсоид 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 г. размер светового эха в небе был вдвое больше. угловой диаметр Юпитера и продолжал расти.[19] Угловой диаметр Юпитера от 30 до 51 угловые 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 убедительные доказательства того, что система V838 Monocerotis очень молода и все еще встроена в туманность из которого он образовался.[11]

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

Гипотезы

Два снимка, сделанные 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

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

V838 Monocerotis может быть пост-асимптотическая ветвь гигантов звезда, находящаяся на грани гибели. Туманность, освещенная световым эхом, на самом деле может быть оболочкой из пыли, окружающей звезду, созданной звездой во время предыдущих подобных вспышек. Осветление могло быть так называемым гелиевая вспышка, где внезапно загорается ядро ​​умирающей маломассивной звезды гелий слияние разрушая, но не разрушая звезду. Такое событие, как известно, произошло в Объект 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

По некоторым данным, V838 Monocerotis может быть очень массивным сверхгигант. 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 при нахождении в главная последовательность ) перед тем, как осесть как очень горячий Звезды Вольфа-Райе. Эта теория также может объяснить видимые пылевые оболочки вокруг звезды. V838 Monocerotis расположен примерно в направлении галактический антицентр и прочь с диска Млечного Пути. Звездное рождение менее активен во внешних галактических областях, и непонятно, как там может образоваться такая массивная звезда. Однако есть очень молодые кластеры вроде Рупрехт 44 и 4-миллионный NGC 1893 на расстоянии около 7 и 6 килопарсек, соответственно.[10]

Слияние

Вспышка могла быть результатом так называемого слияние, слияние двух звезд главной последовательности (или 8M☉ звезда главной последовательности и 0,3M☉ звезда до 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 показали, 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, на основании дальнейших наблюдений звезд, похожих на V838 Monocerotis, таких как V1309 Скорпион, астрономы считают, что это наиболее вероятный сценарий.[нужна цитата ]

Событие захвата планеты

Другая возможность заключается в том, что V838 Monocerotis, возможно, проглотил своего гигантского планеты. 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. Тогда оболочка звезды 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 в звездах 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

Видеть Обычный конверт

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Солнце абсолютная величина составляет 4,83, что означает, что его видимая величина будет 4,83 на расстоянии 10 парсек, а V838 Mon был в 15000 раз ярче, чем Солнце, если предположить, что это 6500 парсеков вдали, поэтому 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.

Рекомендации

  1. ^ а б c Brown, N.J .; Waagen, E.O .; Scovil, C .; Nelson, P .; Оксанен, А .; Solonen, J .; Прайс, А. (2002). «Своеобразная переменная у Единорога». IAU Circ. 7785: 1. Bibcode:2002IAUC.7785 .... 1B.
  2. ^ а б c d е Bond, Howard E .; Хенден, Арне; Levay, Zoltan G .; Панагия, Нино; Спаркс, Уильям Б.; Старрфилд, Самнер; Вагнер, Р. Марк; Корради, Р. Л. М .; Мунари, У. (27 марта 2003 г.). «Энергичная звездная вспышка, сопровождаемая околозвездным световым эхом». Природа. 422 (6930): 405–408. arXiv:Astro-ph / 0303513. Bibcode:2003Натура.422..405Б. Дои:10.1038 / природа01508. PMID  12660776. S2CID  90973.
  3. ^ а б Эванс, А .; Geballe, T. R .; Раштон, М. Т .; Smalley, B .; van Loon, J. Th .; Eyres, S. P. S .; Тайн, В. Х. (август 2003 г.). "V838 Mon: L-сверхгигант?". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. Королевское астрономическое общество. 343 (3): 1054–1056. Bibcode:2003МНРАС.343.1054Э. Дои:10.1046 / j.1365-8711.2003.06755.x.
  4. ^ а б c Горанский, В. П .; Барсукова, Э. А .; Буренков, А. Н .; Валеев, А. Ф .; 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:2020АстБу..75..325Г. Дои:10.1134 / S1990341320030049. S2CID  221839336.
  5. ^ а б c Brown, A.G.A .; и другие. (Коллаборация Gaia) (август 2018 г.). "Гайя Выпуск данных 2: сводка содержания и свойств опроса ". Астрономия и астрофизика. 616. А1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. Дои:10.1051/0004-6361/201833051. Запись Gaia DR2 для этого источника в VizieR.
  6. ^ а б 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 и A ... 638A..17O. Дои:10.1051/0004-6361/202037712. S2CID  214794885.
  7. ^ а б c d е ж грамм Tylenda, R .; Soker, N .; Щерба Р. (октябрь 2005 г.). "О прародителе V838 Monocerotis". Астрономия и астрофизика. 441 (3): 1099–1109. arXiv:Astro-ph / 0412183. Bibcode:2005A & A ... 441.1099T. Дои:10.1051/0004-6361:20042485. S2CID  119363054. Получено 10 августа 2006.
  8. ^ а б 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. Дои:10.1051/0004-6361/201116858. S2CID  118649108.
  9. ^ Loebman, S. R .; Wisniewski, J. P .; Schmidt, S.J .; Ковальский, А. Ф .; Barry, R.K .; Бьоркман, К. С .; Hammel, H.B .; Hawley, S.L .; Hebb, L .; Касливал, М. М .; Линч, Д. К. (январь 2015 г.). «Продолжение эволюции V838 Monocerotis в оптическом и среднем инфракрасном диапазонах». Астрономический журнал. 149 (1): 17. arXiv:1409.2513. Bibcode:2015AJ .... 149 ... 17л. Дои:10.1088/0004-6256/149/1/17. ISSN  0004-6256. S2CID  35259252.
  10. ^ а б c d Munari, U .; Munari, U .; Хенден, А .; Валленари, А .; Bond, H.E .; Корради, Р. Л. М .; 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. Bibcode:2005A&A ... 434.1107M. Дои:10.1051/0004-6361:20041751.
  11. ^ а б c Soker, N .; Тайленда, Р. (15 июня 2006 г.). "Моделирование V838 Monocerotis как объекта слияния". Природа V838 Mon и его световое эхо. 363: 280. arXiv:astro-ph / 0606371. Bibcode:2007ASPC..363..280S.
  12. ^ а б Sparks, W. B .; Bond, H.E .; Крафт, М .; Levay, Z .; Crause, L.A .; Допита, М. А .; Хенден, А. А .; Munari, U .; Panagia, N .; Starrfield, S.G .; Sugerman, B.E .; Вагнер, Р. М .; 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. Дои:10.1088/0004-6256/135/2/605. S2CID  13459320.
  13. ^ Lane, B. F .; Retter, A .; Thompson, R. R .; 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. Дои:10.1086/429619. S2CID  119473906.
  14. ^ Шено, Оливье; Миллур, Флорентин; Де Марко, Орсола; Брайт, С. Н .; Спанг, Ален; Банерджи, Д. П. К .; Ashok, N. M .; 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. Bibcode:2014A & A ... 569L ... 3C. Дои:10.1051/0004-6361/201424458. S2CID  11558941.
  15. ^ а б 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. Bibcode:2004A & A ... 418..869B. Дои:10.1051/0004-6361:20035716. S2CID  18582562. М31-РВ - 0402313
  16. ^ а б 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. Bibcode:2005A & A ... 436.1009T. Дои:10.1051/0004-6361:20052800. S2CID  3566688.
  17. ^ [email protected], Эволюция светового эха вокруг V838 Monocerotis, получено 2015-08-27
  18. ^ "Многие эпохи V838 Mon". Проект "Наследие Хаббла". Получено 3 октября 2015.
  19. ^ «Хаббл наблюдает, как свет от таинственной извергающейся звезды отражается в космосе». Хабблесайт. 26 марта 2003 г. В архиве с оригинала от 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. Получено 2015-08-30.
  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:2006МНРАС.370.1565С. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2006.10579.x.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 07час 04м 04.85s, −03° 50′ 50.1″