Спектральные линии железа позволяют оценить температуру красных сверхгигантов
AstroNews.ru - 02 Марта 2021 21:52:44
Красные сверхгиганты представляют собой класс звезд, жизненный цикл которых завершается взрывами сверхновых. Изучение особенностей жизненного цикла таких звезд отчасти затрудняется проблемами с измерением их температур. Впервые астрономы разработали точный метод определения температур поверхности красных сверхгигантов.
Существует большое число различных типов и размеров звезд. Наше Солнце считается относительно небольшой звездой, особенно при сравнении с такой звездой, как Бетельгейзе, красным сверхгигантом. Красные сверхгиганты представляют собой звезды массой свыше 9 масс Солнца. По завершении жизненного цикла таких звезд происходит огромный взрыв, известный как сверхновая типа II.
Сверхновые типа II усеивают космос элементами, необходимыми для жизни; поэтому исследователи стремятся глубже понять эти взрывы. В настоящее время не существует способа прогнозирования вспышек сверхновых. Один из возможных подходов к решению этой проблемы состоит в изучении природы красных сверхгигантов, представляющих собой этап эволюции звезды, непосредственно предваряющий сверхновую.
Несмотря на тот факт, что красные сверхгиганты являются экстремально яркими и хорошо различимы с огромных расстояний, ряд свойств этих звезд с трудом поддается определению, в том числе температура. Это связано со сложным строением верхних слоев атмосферы таких звезд, не оставляющим возможности использования методов измерения температуры, широко применяемых в случае звезд других классов.
«Чтобы измерить температуру красных сверхгигантов, нам необходимо найти такую особенность в спектре этих звезд, на которую не оказывало бы влияние строение верхних слоев атмосферы звезд этого класса, - сказал Дайсукэ Танигучи (Daisuke Taniguchi) с кафедры астрономии Токийского университета, Япония. – Линии поглощения какого-либо из элементов, входящих в состав вещества звезды, подошли бы на эту роль, однако ни одна из изученных нами линий не отражала влияние только температуры. Однако, проанализировав характер изменения отношения между двумя различными, но связанными между собой линиями – линиями железа – мы нашли, что это отношение зависит от температуры. И зависимость эта является устойчивой и прогнозируемой в широком интервале температур».
Танигучи и его команда наблюдали в своем исследовании звезды при помощи инструмента под названием WINERED, который устанавливается на телескопе и служит для измерения спектральных свойств далеких объектов. Они измерили интенсивности линий поглощения железа и рассчитали отношения между ними для оценки температур звезд. Объединив эти результаты измерений температур звезд с результатами измерений расстояний до этих светил, выполненных при помощи космической обсерватории Gaia («Гея») Европейского космического агентства, исследователи рассчитали светимость звезд и нашли, что полученные ими результаты хорошо согласуются с теорией.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.