Изменения диаметра Бетельгейзе со временем.30.06.2009 12:12 | Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ, Москва
По новым данным звезда Бетельгейзе (красный сверхгигант в созвездии Ориона) за последние 15 лет уменьшилась в своих размерах примерно на 15%, и причины этого не до конца понятны.
Бетельгейзе - красный сверхгигант, массивная звезда, в 15-20 раз более тяжелая, чем Солнце. Бетельгейзе находится на конечной стадии жизни звезды, когда происходит раздувание звезды, и ее размеры могут увеличиваться в сотни раз по сравнению со своим первоначальным значением. Если Бетельгейзе расположить в центре Солнечной системы, то ее край будет достигать орбиты Юпитера. Такие звезды в процессе эволюции могут взрываться как Сверхновые, или, как возможный вариант, может наступить коллапс звезды с образованием черной дыры без мощной вспышки.
Бетельгейзе входит в десятку самых ярких звезд нашего неба, и стала первой звездой, у которой измерен диаметр (в 1921 году по оптическим данным он составлял 0″.047). И по сей день этот сверхгигант является единственной звездой, которая на снимках космического телескопа Хаббла видна как диск, а не как точечный объект.
Интерферометрические наблюдения, проводившиеся ранее, были широкополосными, и поэтому наблюдаемые изменения в радиусе - вещь понятная и предсказуемая, большое влияние на результат оказывали спектральные линии газа, содержащегося в окружающей оболочке, а также поглощение пыли. Выделить непрерывный спектр было проблематично. И поэтому наблюдаемые вариации диаметра в диапазоне длин волн от оптических до 3 мкм иногда превышали 50%.
Новые исследования основаны на данных, собранных с использованием Инфракрасного пространственного интерферометра в Беркли (Infrared Spatial Interferometer, ISI). Интерферометр представляет собой конструкцию из трех 65-дюймовых (1.65 м) телескопов, работающих в среднем диапазоне инфракрасных волн. Максимальная база интерферометра - 70 м, что на длине волны в 11 мкм позволяет получить разрешение в 0.003 секунд дуги. Бетельгейзе окружен протяженной оболочкой, состоящей из пыли и газа, поэтому измерение диаметра затруднено. Поэтому и был использован инфракрасный диапазон, для которого эта оболочка прозрачна.
Рисунок 1. Изображение Бетельгейзе было первым прямым изображением звезды, исключая изображение Солнце, полученное с помощью космического телескопа Хаббла. Альфа Ориона - красный сверхгигант, расположенный на расстоянии в 600 световых лет от Земли. (Изображение: Andrea Dupree (Harvard-Smithsonian CfA), Ronald Gilliland (STScI), NASA и ESA).
Начиная с 1993 года диаметр Бетельгейзе изменился с 11.2 а.е. до величины 9.6 а.е. Т.е. звезда уменьшилась в размерах на 15 процентов. Это означает, что радиус звезды сжался от орбиты Юпитера до орбиты Венеры. При этом видимая яркость звезды уменьшилась незначительно.
Рисунок 2. Изменения диаметра Бетельгейзе, измеренные на волне в 11.15 мкм в течение 15 лет. (Изображение: C. H. Townes et al.)
Почему произошло сокращение звезды в размерах, не до конца понятно. Мы не знаем, в частности, тот сценарий, по которому происходит эволюция красного сверхгиганта на последней стадии его существования. Это могут быть, например, долговременные осцилляции диаметра звезды. Или - это пульсация звезды, которая до сих пор не наблюдалась. Или же - это первая весточка того, что звезда умирает. Может быть имеет место нестабильность внутри звезды, которая приводит к ее коллапсу, может быть произошел выброс вещества.
Не исключено, что это артефакт, т.е изменения радиуса только кажущиеся. И наблюдаемые изменения - результат неоднородностей поверхности самой звезды; из-за вращения эта неоднородность меняет положение, и как результат - общая светимость звезды изменяется. Если различные участки звезды имеют разную температуру, то наблюдая ее под разными углами или из-за ее вращения, мы будем в разные временные интервалы наблюдать участки, имеющие разницу в температуре, которая в измерениях будет интерпретироваться как изменения в диаметре. Моделирования поверхности сверхгигантов приводят к выводу, что такие звезды несферичны, скорее похожи на картофелину неправильной формы. Предполагается, что Бетельгейзе имеет период вращения в 18 лет, т.е. отнаблюдено меньше одного периода. Другая возможность: ученые отнаблюдали не истинный диаметр звезды, а некий слой плотного молекулярного газа, движения которого и создают видимость изменения истинного размера звезды.
Charles Townes (Нобелевский лауреат) планирует продолжать мониторинг Бетельгейзе в надежде найти какую-то систематику в меняющемся диаметре, а для улучшения возможностей прибора добавить специальный спектрометр на основной интерферометр. Результаты работы опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
|
Публикации с ключевыми словами:
Бетельгейзе - диаметры звезд - интерферометр
Публикации со словами: Бетельгейзе - диаметры звезд - интерферометр | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
