Звезда VY Большого Пса умирает, а астрономы смотрят на это и «делают ставки» на возможный исход
AstroNews.ru - 27 Июня 2022 18:53:17
Трехмерные модели астрономических объектов могут быть невероятно сложными, и поэтому полное моделирование выполняется лишь для ограниченного числа космических тел. В новом исследовании астрономы из Аризонского университета, США, разработали очень сложную модель звезды VY Большого Пса, красного гипергиганта, который может являться самой крупной звездой Млечного пути. Эта модель будет использована для выяснения механизма гибели данной звезды.
Гибель красных гипергигантов вызывает много споров у астрономов. Сначала исследователи предполагали, что эти звезды просто взрываются как сверхновые, и действительно, большое число звезд этого класса завершают жизненный цикл таким образом. Однако последние данные демонстрируют значительную нехватку сверхновых, по сравнению с требуемым их числом, если предположить, что каждый гипергигант по завершении жизненного цикла вспыхивает как сверхновая.
Согласно современной теории, более вероятным представляется коллапс гипергиганта в черную дыру, наблюдать которую напрямую значительно сложнее, чем изначально предполагаемые сверхновые. Остается неясным, какие именно характеристики звезды способствуют ее превращению в черную дыру, и чтобы выяснить это, ученым необходима подробная математическая модель.
Задавшись этой целью, команда астрономов из Аризонского университета во главе с А.П. Сингхом (A. P. Singh) выбрала для моделирования звезду VY Большого Пса как адекватную замену для того типа гипергигантов, который требовалось изучить. Эта звезда является очень массивной, а ее размер составляет от 10 до 15 астрономических единиц (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), однако она удалена от Солнечной системы на расстояние всего лишь 3009 световых лет, то есть находится относительно недалеко от нас в масштабах Галактики. Эта звезда хорошо наблюдается из Южного полушария, и для нее возможно построение очень сложных и полных компьютерных моделей.
Одним из фундаментальных процессов, ведущих к гибели звезды, является потеря массы. Обычно это происходит, когда газ и пыль равномерно выдуваются из фотосферы звезды. Однако в случае звезды VY Большого Пса в структуре звезды наблюдаются крупные образования, напоминающие корональные петли на Солнце, увеличенные в размерах в миллиард раз.
Для построения модели Сингх и его коллеги собирали при помощи обсерватории ALMA радиосигналы, испускаемые материалом, который выбрасывается в космос в составе этих извержений. Этот материал, включая диоксид серы, диоксид кремния и хлорид натрия, позволил им не только определить статическое присутствие другого материала, такого как пыль, но также измерить скорость движения потоков материала. Для установления этой скорости, авторы скоординировали все 48 тарельчатых антенн обсерватории ALMA и направили их на наблюдаемый источник, в результате чего было собрано свыше одного терабайта данных, что позволило рассчитать искомые скорости с требуемой точностью. В настоящее время ученые работают над созданием более современных алгоритмов для обработки такого огромного количества собранных наблюдательных данных.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.