eso1540ru — Научный релиз

Последний поцелуй перед катастрофой

На VLT найдена самая горячая и массивная контактная двойная звезда

21 октября 2015 г.

Международная группа астрономов при помощи Очень Большого Телескопа ESO обнаружила очень горячую и массивную двойную. Ее компоненты расположены так близко, что соприкасаются друг с другом. Экстремальная двойная система VFTS 352, возможно, приближается к драматическому концу своего существования: ее компоненты либо сольются в одну гигантскую звезду, либо образуют двойную черную дыру.

Двойная система VFTS 352 расположена примерно в 160 000 световых лет от нас в туманности Тарантул [1]. -- самой активной области звездообразования в окружающем нас участке Вселенной. Новые наблюдения с телескопом ESO VLT [2] показали, что эта пара молодых звезд – одна из самых странных и необычных из всех известных нам двойных.

Система VFTS 352 состоит из двух очень горячих, ярких и массивных звезд, совершающих полный оборот вокруг общего центра тяжести немного более, чем за один земной день. Расстояние между центрами звезд пары – всего 12 миллионов километров [3]. Это так близко, что фактически поверхности звезд соприкасаются, образуя между собой «мост». VFTS 352 является не только самым массивным объектом из немногочисленного класса “сверхконтактных двойных” (ее общая масса около 57 масс Солнца), но и самым горячим — поверхностная температура входящих в систему звезд превосходит 40 000 градусов Цельсия.

Такие экстремальные звезды, как компоненты системы VFTS 352, играют ключевую роль в эволюции галактик. Считается, что именно они являются главным производителем таких элементов, как кислород. В двойных этого типа также происходит экзотическое явление «звездного вампиризма» -- меньший компонент системы «высасывает» вещество с поверхности своего более крупного соседа (eso1230).

Однако, в случае VFTS 352 звезды системы почти одного размера. Поэтому «высасывания» вещества не происходит, зато оно становится общим для обеих звезд [4]: согласно оценкам, в «совместном пользовании» находится примерно 30 процентов их вещества.

Такие системы крайне редки: эта фаза жизни звезд исключительно коротка и вероятность «поймать» ее очень низкая. Так как звезды системы очень близки, астрономы считают, что мощные приливные силы усиливают перемешивание вещества в их недрах.

VFTS 352 -- наиболее яркий из известных примеров горячей массивной двойной, в которой может происходить такое внутреннее перемешивание”, -- говорит ведущий автор работы Леонардо Альмейда (Leonardo A. Almeida) из университета Сан Пауло (Бразилия). “Это замечательное открытие.”

Астрономы предсказывают, что VFTS 352 ждет один из двух возможных катастрофических сценариев. Один из них – слияние двух звезд, в результате чего, скорее всего, образуется быстровращающаяся, возможно, сильно намагниченная гигантская одиночная звезда. “Если она будет быстро вращаться, это может кончиться одним из самых мощных взрывов во Вселенной – «длинным» гамма-всплеском”, -- говорит ведущий ученый проекта Юг Сана (Hugues Sana) из Левенского университета (University of Leuven) в Бельгии [5].

Вторую возможность описывает ведущий астрофизик-теоретик группы Сельма де Минк (Selma de Mink) из Амстердамского университета: “Если вещество звезд хорошенько перемешается, обе они останутся компактными и тогда слияния компонентов системы VFTS 352 может и не произойти. Тогда объекты пойдут по новому пути развития, совершенно непохожему на классическую звездную эволюцию. Компоненты VFTS 352 скорее всего взорвутся в виде сверхновых, и в результате образуется тесная пара черных дыр. Этот замечательный объект будет интенсивно излучать гравитационные волны”.

Доказательство возможности этого второго эволюционного пути [6] стало бы настоящей наблюдательной сенсацией, прорывом в звездной астрофизике. Но независимо от того, как закончится жизненный путь системы VFTS 352, она уже дала астрономам возможность по-новому взглянуть на все еще плохо понятные эволюционные процессы в массивных сверхконтактных двойных звездных системах.

Примечания

[1] Обозначение звезды расшифровывается так: она наблюдалась в рамках обозрения VLT FLAMES Tarantula Survey, проведенного с инструментами FLAMES и GIRAFFE на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO. Целью этой работы было исследование более 900 звезд в области 30 Doradus в составе Большого Магелланова Облака (LMC). Работы в рамках обозрения уже привели к многочисленным важным открытиям: обнаружению самой быстровращающейся из известных звезд (eso1147), очень массивной «убегающей» звезды и сверхмассивной одиночной звезды (eso1117). Получены ответы на многие фундаментальные вопросы о том, каково влияние на массивные звезды вращения, двойственности и динамики в плотных звездных скоплениях.

[2] В работе также использованы измерения блеска VFTS 352 за 12 лет, выполненные в рамках обзора OGLE.

[3] Оба компоненты системы классифицируются как звезды O-класса. Обычно такие звезды в 15 -- 80 раз более массивны, чем Солнце, и могут быть в миллион раз ярче него. Они так горячи, что сияют бриллиантовым бело-голубым светом, а их поверхностные температуры превышают 30 000 градусов Цельсия.

[4] Эти области вокруг звезд называются полостями Роша. В такой сверхконтактной двойной, как VLTS 352, обе звезды переполняют свои полости Роша.

[5] Гамма-всплески (GRBs) – вспышки высокоэнергетического гамма-излучения, регистрируемые спутниками Земли. Они бывают двух типов — короткие (не длиннее нескольких секунд) и длинные (дольше нескольких секунд). Всплески второго типа более часты; считается, что они происходят при гибели массивных звезд. Он ассоциируются с очень высокоэнергетическими взрывами сверхновых.

[6] Гравитационные волны, предсказываемые общей теорией относительности Эйнштейна – как бы «рябь» пространственно-временного континуума. Гравитационные волны значительной интенсивности генерируются везде, где происходят экстремальные изменения сильных полей тяготения – например, при слиянии двух черных дыр.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Discovery of the massive overcontact binary VFTS 352: Evidence for enhanced internal mixing”, L. Almeida и др., которая будет опубликована в Astrophysical Journal.

Состав исследовательской группы: L.A. Almeida (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA; Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, Brazil), H. Sana (STScI, Baltimore, Maryland, USA; KU Leuven, Belgium), S.E. de Mink (University of Amsterdam, Netherlands), F. Tramper (University of Amsterdam, Netherlands), I. Soszynski (Warsaw University Observatory, Poland), N. Langer (Universität Bonn, Germany), R.H. Barba (Universidad de La Serena, Chile), M. Cantiello (University of California, Santa Barbara, USA), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brazil), A. de Koter (University of Amsterdam, Netherlands; Universiteit Leuven, Netherlands), M. Garcia (Centro de Astrobiologa (INTA-CSIC), Spain), G. Gräfener (Armagh Observatory, UK), A. Herrero (Instituto de Astrofsica de Canarias, Spain; Universidad de La Laguna, Spain), I. Howarth (University College London, UK), J. Maíz Apellániz (Centro de Astrobiologa (INTA-CSIC), Spain), C. Norman (Johns Hopkins University, USA), O.H. Ramírez-Agudelo (University of Amsterdam, Netherlands) и J.S. Vink (Armagh Observatory, UK).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили как страна, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Leonardo Almeida
Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP)
São Paulo, Brazil
Телефон: +55 011 3091 2818
Email: leonardodealmeida.andrade@gmail.com

Hugues Sana
University of Leuven
Leuven, Belgium
Телефон: +32 (0) 16 32 19 36
Email: hugues.sana@kuleuven.be

Selma de Mink
University of Amsterdam
Amsterdam, The Netherlands
Телефон: +31 (0) 6 11 12 15 13
Email: S.E.deMink@uva.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1540.

О релизе

Релиз №:eso1540ru
Название:VFTS 352
Тип:Local Universe : Star : Grouping : Multiple
Facility:Very Large Telescope
Science data:2015ApJ...812..102A

Изображения

Самая горячая и массивная контактная двойная (рисунок художника)
Самая горячая и массивная контактная двойная (рисунок художника)
Положение системы VFTS 352 в Большом Магеллановом Облаке
Положение системы VFTS 352 в Большом Магеллановом Облаке

Видео

Самая горячая и массивная контактная двойная глазами художника
Самая горячая и массивная контактная двойная глазами художника
«Полет» к VFTS 352
«Полет» к VFTS 352
Fulldome artist’s impression of the hottest and most massive touching double star
Fulldome artist’s impression of the hottest and most massive touching double star
только на английском

Также смотрите наши