eso1230uk — Науковий реліз

Виберіть мову:

Найяскравіші зорі не живуть одинаками

VLT знаходить, що найбільші зоряні "важкоатлети" перебувають у взаємодіючих парах

26 липня 2012 р.

Нові дослідження із використанням Дуже Великого Телескопа ESO (VLT) показали, що більшість дуже яскравих масивних зірок, які приводять до еволюції галактик, не "живуть" поодинці. Майже у трьох чвертей цих зірок виявлені близькі зорі-компаньйони, що набагато більше, ніж вважалося раніше. Несподівано велика частина цих зоряних пар також відчувають руйнівні взаємодії, такі як перенесення маси від однієї зорі до іншої. Навіть очікується, що близько третини із них в кінці кінців поєднаються в одну зорю. Результати дослідження опубліковані в журналі Science за 27 липня 2012.

Всесвіт повен різноманіття і багато зірок зовсім не схожі на Сонце. Міжнародна науково-дослідна група використовувала VLT для вивчення так званих зірок класу "О", які мають дуже високі температури, маси та світності [1]. Ці зірки мають коротке бурхливе життя і відіграють ключову роль в еволюції галактик. Вони також пов'язані із надзвичайним явищем, званим "зоря-вампір", де менша зірка-компаньйон "смокче" речовину із поверхні її крупнішого сусіда, і також із гамма-спалахами.

"Ці зорі є абсолютними гігантами",- говорить Хьюго Сана (Університет Амстердама, Нідерланди), провідний автор дослідження. "Їх маси в 15 і більше разів перевищують масу нашого Сонця. Вони може бути до мільйона разів яскравішими. Ці зорі настільки гарячі, що вони сяють сліпучим біло-блакитним світлом і мають температури поверхні близько 30 000 градусів за Цельсієм."

Астрономи вивчили збірку із 71 зорі класу "O", як поодиноких так і зірок у парах (бінарні системи) в шести близьких до Землі молодих зоряних скупченнях Чумацького Шляху. Більша частина спостережень в їх дослідженні була отримана за допомогою телескопів ESO, в тому числі VLT.

Проаналізувавши більш детально, ніж раніше, світло, що виходить від цих об’єктів [2], дослідна група виявила, що 75% всіх зірок класу "O" існують в подвійних системах. Це більш високий відсоток, ніж вважалося раніше, і перше точне визначення цього числа. Однак, більш важливим виявилось те, що частина цих пар, які досить близько, щоб взаємодіяти (через зоряні злиття або перенесення маси до так званих "зірок-вампірів") набагато вища, ніж будь-хто думав, що має далекосяжні наслідки для нашого розуміння еволюції галактик.

Зорі класу "О" складають менше одного відсотка від зірок у Всесвіті, але бурхливі явища, пов'язані із ними, означають, що вони надають відповідний вплив на своє оточення. Зоряні вітри та ударні хвилі, що походять від цих зірок, можуть бути як спусковим механізмом зореутворень, так і зупиняти його. Їх потужні випромінювання змушують світитися яскраві туманності. Будучи надновими, вони збагачують їх галактики важкими хімічними елементами, важливими для життя Вони пов'язані із гамма-спалахами, які є одними з найбільш енергійних явищ у Всесвіті. Таким чином, зорі класу "О" залучені до багатьох механізмів, які керують еволюцією галактик.

"Життя зорі під сильним впливом, якщо вона існує поряд із іншою зорею",- говорить Сельма де Мінк (Space Telescope Science Institute, США), співавтор дослідження. "Якщо дві зорі на орбітах дуже близько одна до одної, вони можуть в кінцевому рахунку злитися. Але навіть якщо цього не станеться, часто так є, що одна зоря буде тягнути речовину з поверхні свого сусіда".

Злиття зірок, які будуть подальшою долею близько 20-30% від всіх зірок класу "О", є бурхливими подіями. Але навіть порівняно "тихий" сценарій життя зорі-вампіра, на частку яких припадає 40-50% випадків, має величезний вплив на їх розвиток.

Досі астрономи вважали, що головним чином тісні орбіти масивних подвійних зірки були винятком. Це було потрібно для того, щоб тільки пояснити такі екзотичні явища,як рентгенівські подвійні, подвійні пульсари та подвійні чорні діри. Нове дослідження показує, що для правильної інтерпретації Всесвіту, від такого спрощення треба відмовитись: ці надважкі подвійні зорі не тільки звичні, але їхні життя докорінно відрізняються від буття поодиноких зірок.

Наприклад, у разі зірок-вампірів, компонета із меншою масою зірки омолоджується, коли засмоктує свіжий водень зі свого супутника. Його маса суттєво зросте, церез що він переживе свого компаньйона, живучи набагато довше, ніж одинока зоря із схожою масою. Тим часом, зоря-жертва позбавляється своєї оболонки раніше, ніж може стати яскравим червоним надгігантом. Замість цього, оголюється її гаряче блакитне ядро. В результаті зоряного населення далеких галактик може виявитися набагато молодшим, ніж є насправді: як оновлені зорі-вампіри, так і їх зменшені зорі-жертви стають гарячішими та блакитнішими, видаючи себе за молоді зорі. Тому вкрай важливо знати справжню частку взаємодіючих масивних подвійних зірок, щоб правильно охарактеризувати ці далекі галактики. [3]

"Єдина інформація, яку астрономи одержують від далеких галактик, йде від світла, що досягає наших телескопів. Не роблячи припущення про те, що саме породжує це світло, ми не можемо зробити висновки про галактику, наскільки вона масивна, або якого вона віку. Це дослідження показує, що часте припущення про те, що більшість зірок є одинаками, може привести до неправильних висновків ",- укладає Хьюго Сана.

Для розуміння того, наскільки поширені ці ефекти та наскільки ця нова перспектива змінить наш погляд на галактичну еволюцію, необхідно продовжити роботу. Моделювання подвійних зірок доволі складне, так що буде потрібно час, перш ніж всі ці міркування будуть включені в моделі формування галактик.

Примітки

[1] Більшість зірок класифікуються в залежності від їх спектрального класу або кольору, котрі, в свою чергу, пов'язані із масами зірок та температурами їх поверхні. Найбільш поширеною класифікацією є послідовність O, B, A, F, G, K і M: від блакитних, а отже гарячих та масивних, до червоних, котрі холодніші та із найнижчими масами. Зорі класу "О" мають температуру поверхні близько 30000 градусів Цельсія і більше та сяють сліпучим блакитно-білим світлом. Їх маси в 15 і більше разів перевищують масу Сонця.

[2] Компоненти зірок у подвійних зоряних системах, як правило, розташовані дуже близько один до одного, щоб їх було безпосередньо видно, як окремі цяточки світла. Тим не менш, команді вдалося виявити їх двоїстість через використання Ultraviolet and Visible Echelle Spectrograph (UVES), встановленому на VLT. Спектрограф розклав світло зорі так само, як призма розбиває світло в веселку. Відображення в зоряному світі тонких штрихів викликане хімічними елементами в атмосферах зірок, які поглинають певні кольори світла. Коли астрономи спостерігати одинокі зорі, так звані "лінії поглинання" є фіксованими, а в подвійних зоряних системах, лінії від двох зірок трохи зміщені одні відносно других через орбітальний рух. Величина їх взаємного зміщення і те, як вони рухаються з часом, дозволить астрономам визначити рух зірок, а отже визначити їх орбіти, у тому числі, чи достатньо близько зорі одна до одної, щоб обмінятися масами або навіть злитись в одну.

[3] Існування такої великої кількості зірок-вампірів добре узгоджується з раніше незрозумілим явищем. Приблизно у третини зірок, котрі вибухають як наднові, спостерігалося на подив мало водню. Однак, частка бідних на водень наднових точно відповідає частці зірок-вампірів, виявлених у даному дослідженні. Вважається, що зорі-вампіри відбирають водень у своїх жертв, відриваючи силої своєї гравітації багаті на водень зовнішні шари, перш ніж жертва має шанс вибухнути як наднова.

Детальніше

Дане дослідження було представлене в роботі “Binary interaction dominates the evolution of massive stars”, H. Sana et al., котра вийшла в журналі Science за 27 липня 2012.

Науково-дослідна група у складі H. Sana (Amsterdam University, The Netherlands), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA; Johns Hopkins University, Baltimore, USA), A. de Koter (Amsterdam University; Utrecht University, The Netherlands), N. Langer (University of Bonn, Germany), C.J. Evans (UK Astronomy Technology Centre, Edinburgh, UK), M. Gieles (University of Cambridge UK), E. Gosset (Liege University, Belgium), R.G. Izzard (University of Bonn), J.-B. Le Bouquin (Université Joseph Fourier, Grenoble, France) та F.R.N. Schneider (University of Bonn).

2012 рік ознаменований 50-ю річницею заснування Європейської Південної Обсерваторії (ESO). 
ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Hugues Sana
Astronomical Institute “Anton Pannekoek”, Amsterdam University
Amsterdam, The Netherlands
Телефон: +31 20 525 8496
Стільниковий: +31 6 83 200 917
Email: h.sana@uva.nl

Selma de Mink
Space Telescope Science Institute
Baltimore, USA
Телефон: +1 410 338 4304
Стільниковий: +1 443 255 3793
Email: demink@stsci.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1230.
Bookmark and Share

Про реліз

Реліз №:eso1230uk
Тип:• Milky Way : Star
Facility:Very Large Telescope
Science data:2012Sci...337..444S

Зображення

Artist’s impression of a vampire star and its victim
Artist’s impression of a vampire star and its victim
тільки на англійській
Hot and brilliant O stars in star-forming regions
Hot and brilliant O stars in star-forming regions
тільки на англійській

Відео

Artist's impression of the evolution of a hot high-mass binary star
Artist's impression of the evolution of a hot high-mass binary star
тільки на англійській
Artist's impression of the evolution of a hot high-mass binary star (annotated version)
Artist's impression of the evolution of a hot high-mass binary star (annotated version)
тільки на англійській

Також дивіться наші