В прошлом году красный сверхгигант в созвездии Ориона под названием Бетельгейзе удивил астрономов, когда он резко снизил свою яркость, а затем вернулся к прежним значениям. Чтобы яркость упала, потребовались недели. В настоящее время астрономов интересуют аналогичные явления в истории наблюдений гипергиганта VY CMA в созвездии Большого Пса (лат. Canis Major).
VY Большого Пса - гораздо более крупная и массивная звезда, чем Бетельгейзе, и она испытывает гораздо более длительные провалы яркости, длящиеся даже годы. Последнее исследование группы астрономов, опубликованное в The Astronomical Journal, предполагает, что те же явления, которые происходят в Бетельгейзе, также наблюдаются в VY CMa, но в гораздо большем масштабе.
"VY Canis Majoris ведет себя очень похоже на Бетельгейзе на стероидах2, - объясняет ведущий исследователь Роберт Хамприс из Университета Миннесоты в Миннеаполисе (США).
Наблюдения VY CMa с телескопом "Хаббл" предполагают аналогичную причину уменьшения яркости, что и в Бетельгейзе, где уменьшение яркости, скорее всего, вызвано оттоком материала от звезды, которая создает пыль. Именно пыль на время блокирует свет по направлению к Земле, заставляя звезду временно "потемнеть".
Астрономы подсчитали, что VY Большого Пса является одной из самых больших известных звезд с радиусом ~ 1420 радиусов Солнца и массой 35 солнечных масс. Гипергигант примерно в 300000 раз ярче Солнца.
"Эта звезда просто потрясающая. Это одна из крупнейших известных нам звезд - очень продвинутый в эволюции красный сверхгигант, который пережил несколько огромных вспышек", - объясняет Р. Хамприс.
Звезду окружают огромные плазменные дуги на расстоянии в тысячи а.е. Эти плазменные дуги выглядят как солнечные протуберанцы, но в колоссально большем масштабе. Они физически не связаны со звездой, а скорее, похоже, были выброшены и движутся наружу. Некоторые структуры около звезды довольно компактны. Они выглядят как крошечные комочки и туманности.
В предыдущей публикации 2019 года Р. Хампрейс и его коллеги точно указали, когда эти более крупные структуры были выброшены из звезды. Оказалось, что это произошло несколько сотен лет назад, а новые - от 100 до 200 лет назад.
В последней публикации от 2021 года под названием "История потери массы красного гипергиганта VY CMa" - группа астрономов изучала структуры околозвездной туманности, возраст которой не превышает 100 лет. На основе наблюдений с телескопа "Хаббл" авторы определили скорости и движения структур горячего газа ближайших к звезде и смогли более точно идентифицировать моменты этих выбросов. Примечательно, что многие из газовых структур были связаны с эпизодами множественных выбросов в течение 19 и 20 веков, когда VY CMa тускнела до 1/6 от своего нормального значения светимости.
В отличие от Бетельгейзе, VY CMa не видна невооруженным глазом. В настоящее время с визуальной яркостью около 8,3м ее можно увидеть только в бинокль или телескоп.
Гипергигант VY Canis Majoris выбросил в космос в 100 раз больше массы, чем Бетегезе. Некоторые газовые конструкции имеют массу более чем вдвое больше Юпитера.
"Удивительно, что звезда может это сделать, - сказал Р. Хамприс. - Источником этих огромных выбросов массы как у VY Canis Majoris, так и у Бетельгейзе, возможно, является крупномасштабная поверхностная активность - большие конвективные ячейки, подобные тем, что на Солнце. Однако у VW Canis Majoris эти ячейки могут быть размером с Солнце или больше, что, возможно, более распространенное явление у красных сверхгигантов, чем полагали ученые, и VY Canis Majoris является ярким примером. Возможно, это даже основной механизм, приводящий к потере массы, что всегда считается загадкой красных сверхгигантов.
"Хотя другие красные сверхгиганты столь же ярки и выбрасывают много пыли, ни один из них не имеет таких структур, как у VY Canis Majoris.
Так что же в этом особенного? VY Canis Majoris может находиться на уникальном этапе эволюции, который отличает его от других звезд. Вероятно, эта фаза активности очень недолговечна - может быть, всего несколько тысяч лет. Мы не увидим много похожих звезд в нашем районе", - сказал Хамприс.
Эта звезда родилась как очень горячий и ярко-синий сверхгигант с массой до 35-40 масс Солнца. Спустя несколько миллионов лет, когда синтез водорода в ядре звезды начал уменьшаться, звезда постепенно расширялась, пока не превратилась в красный сверхгигант. Р. Хампрейс подозревает, что звезда, возможно, ненадолго вернулась к стадии более высокой температуры поверхности, а затем снова расширилась до фазы красного сверхгиганта.
Возможно, то, что делает звезду VY Canis Majoris такой необычной и экстремальной - с очень сложной структурой выброшенного вещества, - это тот факт, что она во второй раз находится на стадии эволюции красного сверхгиганта, - объяснил Хамприс. Не исключено, что VY Большого Пса уже похудела наполовину. Предполагается, что этот гипергигант не взорвется как сверхновая, а исчезнет после того, как он схлопнется прямо в черную дыру.
Научная публикация: История потери массы красного гипергиганта VY CMa
Архив научных препринтов arXiv: История потери массы красного гипергиганта VY CMa
Источник: NASA