V838 Еднорог

ѕвезда во соѕвездието Еднорог

V838 Еднорог (Nova Monocerotis 2002 ) — катаклизмична двојна ѕвезда во соѕвездието Еднорог на околу 19.000 светлосни години (6 kpc) од Сонцето. Претходно незабележаната ѕвезда била забележана на почетокот на 2002 година како доживува голем изблик и била една од најголемите познати ѕвезди за краток период по изливот.[9] Првично се верувало дека е типична нова ерупција, таа потоа била идентификувана како прва од новата класа на еруптивни променливи познати како сјајни црвени нови. Причината за изливот сè уште е неизвесна, но се смета дека е спојување на две ѕвезди во троен систем.

V838 Еднорог

Слика направена од телескопот „Хабл“ на V838 Еднорог и околната маглина на 9 септември 2006 година
Автор: НАСА/ЕВА
Податоци од набљудување
Епоха J2000.0      Рамноденица J2000.0
Соѕвездие Еднорог
Ректасцензија 07ч 04м &1000000000000482200000004,822с[1]
Деклинација −03° 50′ &1000000000000505300000050,53″[1]
Прив. величина (V) 6.75 (2002), 15.6[2]
Особености
Развојна фаза M-тип суперџин[3]
Спектрален тип M7.5I -> M5.5I + B3V[3]
Променлив тип СЦН[3]
Астрометрија
Сопствено движење (μ) Рект: −0,536 ± 0,229[4] млс/г
Дек.: −0,078 ± 0,174[4] млс/г
Паралакса (π)0.163 ± 0.016[5] млс
Оддалеченост19,200 сг
(5,900 ± 400[6] пс)
Податоци
Маса5 – 10[7] M
Полупречник464[8] R
Сјајност23,000[8] L
Температура3,300[8] K
Други ознаки
V838 Mon, Нова Еднорог 2002, GSC 04822-00039
Наводи во бази
SIMBAD— податоци

Ерупцијата се случила на една од двете ѕвезди од главната низа В3 во блиска двојна орбита. Ѕвездата што еруптирала се појавила како невообичаено студен суперџин и извесно време го проголтала својот придружник. До 2009 година, температурата на суперџинот се зголемила (од 2005 година) на 3.270 К, а нејзината сјајност била 15.000 пати сончева (L☉), но нејзиниот полупречник се намалил на 380 пати од Сонцето (R☉).[10]

Излив

уреди
 
Визуелните (сини точки) и инфрацрвените точки на К опсегот (црвени точки) светлосни криви на ерупцијата на V838 Еднорог од 2002 година, адаптирани од Старфилд и сор., 2004 [11]
 
Светло ехо на V838 Еднорог како што е прикажано на 30 април 2002 година

На 6 јануари 2002 година, било забележано дека непозната ѕвезда свети во соѕвездието Еднорог.[12] Како нова променлива ѕвезда, таа била означена како V838 Еднорог, 838-та променлива ѕвезда на Еднорог. Почетната светлосна крива наликувала на онаа на нова, ерупција што се случува кога доволно водороден гас се акумулира на површината на бело џуџе од неговиот близок бинарен придружник. Затоа, објектот бил означен и Нова Еднорог 2002. V838 Еднорог достигнала максимална привидна величина од 6,75 на 6 февруари 2002 година, по што почнала брзо да се затемнува, како што се очекувало. Сепак, на почетокот на март, ѕвездата повторно започнала да свети, особено во инфрацрвените бранови должини. Уште едно осветлување на инфрацрвеното светло се случило на почетокот на април. Во 2003 година, ѕвездата се вратила во близина на првобитната светлина пред ерупцијата (величина 15,6), но како црвен суперџин наместо како сина ѕвезда од главната низа. Светлосната крива произведена од ерупцијата не наликува на ништо претходно видено.[2] Во 2009 година, ѕвездата била околу 15,000 L, што, во отсуство на изумирање, би одговарало на привидна величина од 8,5. [б 1]

 
Споредба помеѓу големината на V838 Еднорог и Внатрешниот Сончев Систем.

Ѕвезденото осветлување до околу милион пати поголема сончева сјајност [13] и апсолутна светлинска величина од -9,8,[14] обезбедувајќи дека во времето на максимумот, таа била една од најсјајните ѕвезди во галаксијата Млечен Пат. Нејзиното осветлување било предизвикано од брзото проширување на нејзините надворешни слоеви.

V838 Еднорог била забележана со употреба на интерферометарот за тестирање „Palomar“, кој покажал полупречник од 1,570 ± 400 (споредлив со орбиталниот полупречник на Јупитер), потврдувајќи ги претходните индиректни пресметки.[15] На моментално прифатено растојание од 6.100 парсеци, измерениот аголен периметар кон крајот на 2004 година (1,83 mas) одговарал на полупречник од 1,200 ± 150, но до 2014 година се намалил на 750 ± 200, околу 70 сончеви полупречници поголеми од Антарес.[16] Проширувањето траело само неколку месеци, што значи дека нејзината брзина била ненормална. Бидејќи законите на термодинамиката налагаат гасовите што се шират да се ладат, ѕвездата станала исклучително ладна и длабоко црвена. Всушност, некои астрономи тврдат дека спектарот на ѕвездата првично наликувал на спектарот на кафеави џуџиња од типот L. Доколку е така, V838 Еднорог била првиот познат суперџин од L-тип.[17] Оттогаш, таа се намалила и се загреала и денес се смета за суперџин од типот М. Сепак, денешните проценки за растојанието, а со тоа и на полупречникот, се околу 25% пониски отколку што се претпоставува во тие трудови.

Други можеби слични настани

уреди

Постојат неколку испади кои наликуваат на оној на V838 Еднорог. Во 1988 година, била откриена црвена ѕвезда која еруптира во галаксијата Андромеда. Ѕвездата, означена како M31-RV, достигнала апсолутна величина од -9,95 максимум (што одговара на сјајност од 0.75 million L) пред да се затемни надвор од можноста за откривање. Слична ерупција, V4332 Стрелец, се случила во 1994 година на Млечниот Пат.[18]

Зачетна ѕвезда

уреди
 
Местоположба на V838 Еднорог во галаксијата Млечен Пат.

Врз основа на погрешна интерпретација на светлосното ехо на генерирана ерупција, растојанието на ѕвездата најпрвин била проценета на 1.900 до 2.900 светлосни години. Во комбинација со очигледната величина измерена од фотографиите од пред ерупцијата, се сметало дека станува збор за џуџе од типот F, што претставува значителна енигма.[9]

Попрецизните мерења дале многу поголемо растојание, 20.000 светлосни години (6 парсеци). Се смета дека ѕвездата била значително помасивна и посветла од Сонцето. Ѕвездата веројатно има маса од 5 до 10 пати поголема од сончевата маса (M).[7] Очигледно станува збор за или B1.5V ѕвезда со B3V придружник или A0.5V со B4V придружник. Во вториот случај би имала сјајност околу 550 L (што е 0,43 пати посветло од нејзиниот придружник), а во првиот случај би било посветло (околу 1,9 пати посветла од нејзиниот придружник).[7] [б 2] Ѕвездата можеби првично имала полупречник приближно 5 R и нејзината температура би била онаа на ѕвезда од типот В (повеќе од 10.000 K, но помалку од 30.000 K [7] ). Мунари и сор. (2005) сугерирале дека ѕвездата-предок е многу масивен суперџин со почетна маса од околу 65 M,[19] но ова е оспорено. Се смета дека постои согласност дека ѕвездениот систем е релативно млад. Мунари и сор. заклучиле дека системот можеби е стар само околу 4 милиони години.

Спектарот на V838 Еднорог открива придружник, жешка сина ѕвезда од главната низа од типот В веројатно не многу различна од ѕвездата-предок.[7] Исто така, можно е дека предокот да бил малку помалку масивен од придружникот и само што влегувал во главната низа.[9]

Врз основа на фотометриската паралакса на придружникот, Мунари и соработниците пресметале поголемо растојание, 36.000 светлосни години (10 kpc).[19]

Светло ехо

уреди
 
Слики што го прикажуваат проширувањето на светлосното ехо. Кредит: НАСА / ЕСА .
 
Анимација од 11 слики од светлосно ехо на V838 Еднорог

Во случајот со V838 Еднорог, произведеното светлосно ехо било без преседан и е добро документирано на сликите направени од вселенскиот телескоп „Хабл“. Додека фотографиите изгледаат како да прикажуваат растечка сферична обвивка од остатоци, тие всушност се формирани со осветлување на елипсоид кој постојано се шири со ѕвездата-предок на едниот фокус и набљудувачот на другиот. Оттука, и покрај изгледот, структурите на овие фотографии се всушност конкавни кон гледачот.

До март 2003 година, големината на светлосното ехо на небото било двојно поголемо од аголниот пречник на Јупитер и продолжувало да расте.[20] Аголниот пречник на Јупитер варира од 30 до 51 лачни секунди.

Сè уште не е познато дали околната небулозност е поврзана со самата ѕвезда. Доколку е така, тие можеби биле произведени од ѕвездата во претходните ерупции што би отфрлило неколку модели кои се засноваат на поединечни катастрофални настани. Сепак, постојат силни докази дека системот V838 Еднорог е многу млад и сè уште е вграден во маглината од која настанал.

Ерупцијата првично емитирана на пократки бранови должини, што може да се види во светлосното ехо: надворешната граница е синкава на сликите на Хабл.

Хипотези

уреди
 
Две слики направени во ноември 2005 и септември 2006 година на кои се прикажани промените што се случиле на светлото ехо на V838 Еднорог.

Се смета дека овој и други светлечки настани со црвена нова боја се предизвикани од спојувањето на две ѕвезди. Во случајот со V838 Еднорог, тоа било спојување на две ѕвезди од главната низа, или 8 M ѕвезда од главната низа и 0.3 M ѕвезда од пред-главната низа. Моделот на спојување ги објаснува повеќекратните врвови во светлосната крива забележани за време на изливот. Врз основа на понатамошни набљудувања на ѕвезди слични на V838 Еднорог, како што е V1309 Скорпија, астрономите дошле до заклучок дека ова е најверојатното сценарио.[21]

Објавени се и други објаснувања за ерупцијата на V838 Еднорог.[22]

Атипичен излив на нова

уреди

Изливот на V838 Еднорог можеби е нова ерупција, иако многу необична. Сепак, ова е многу малку веројатно имајќи предвид дека системот вклучува ѕвезда од типот В, а ѕвездите од овој тип се млади и масивни. Немало доволно време за можно бело џуџе да се олади и да создаде доволно материјал за да предизвика ерупција.

Термички пулс на ѕвезда што умира

уреди

V838 Еднорог можеби е пост- асимптотска гранка на џиновска ѕвезда, на работ да стане супернова. Небулозноста осветлена од светлосното ехо всушност може да биде обвивка од прашина што ја опкружува ѕвездата, создадена од ѕвездата за време на претходните слични изливи. Осветлувањето можеби е таканаречен хелиумски блесок, каде што јадрото на ѕвезда со мала маса на умирање одеднаш го запалило соединувањето на хелиумот, што ја нарушува, но не ја уништува ѕвездата. Познато е дека таков настан се случил во Сакураиевиот објект. Сепак, неколку докази го поддржуваат аргументот дека прашината е меѓуѕвездена наместо центриран на V838 Еднорог. Ѕвездата на умирање која ги изгубила своите надворешни обвивки би била соодветно жешка, но доказите наместо тоа укажуваат на млада ѕвезда.

Термојадрен настан во огромен суперџин

уреди

Според некои докази, V838 Еднорог може да биде многу масивен суперџин. Исто така, во овој случај, изливот може да бил хелиум. Голем број масивни ѕвезди преживуваат повеќе такви настани; сепак, тие доживуваат голема загуба на маса (околу половина од првобитната маса се губи додека се во главната низа) пред да се населат како екстремно жешки Волф-Рајеови ѕвезди. Оваа теорија, исто така, може да ги објасни очигледните обвивки од прашина околу ѕвездата. V838 Еднорог се наоѓа во приближна насока на галактичкиот антицентар и надвор од дискот на Млечниот Пат. Ѕвездообразбите е помалку активно во надворешните галактички региони и не е јасно како таму може да се формира таква масивна ѕвезда. Сепак, постојат многу млади јата како Рупрехт 44 и 4 милиони години стариот NGC 1893 на растојание од околу 7 и 6 килопарсеци, соодветно.

Настан на планетарно снимање

уреди

Друга можност е дека V838 Еднорог можеби ги проголтала своите џиновски планети. Доколку една од планетите влезе во атмосферата на ѕвездата, ѕвездената атмосфера ќе започнела да ја забавува планетата. Како што планетата ќе навлезе подлабоко во атмосферата, триењето ќе стане посилно и кинетичката енергија ќе се ослободи во ѕвездата побрзо. Обвивката на ѕвездата потоа ќе се загрее доволно за да предизвика соединување на деутериум, што би довело до брзо ширење. Подоцнежните врвови можеби тогаш се случиле кога две други планети влегле во проширената обвивка. Авторите на овој модел пресметале дека секоја година околу 0,4 настани за снимање на планети се случуваат во ѕвезди слични на Сонцето во галаксијата Млечен Пат, додека за масивните ѕвезди како V838 Еднорог стапката е приближно 0,5-2,5 настани годишно.[23]

Белешки

уреди
  1. Сончевата апсолутна величина е 4,83, што значи дека неговата привидна величина би била 4,83 со 10 парсеци, а V838 Еднорог била 15.000 пати посјајна од сонцето, под претпоставка дека е 6,500 parsecs, така што привидната големина на V838 Mon доаѓа до 4.83 − 2.5×log(15000) + 5×log(6500/10) ≈ 8.5.
  2. Референцата не ја дава експлицитно сјајноста во првиот случај.

Наводи

уреди
  1. 1,0 1,1 Zain Mobeen, Muhammad; и др. (October 2021). „The mid-infrared environment of the stellar merger remnant V838 Monocerotis“. Astronomy & Astrophysics. 655: A100. arXiv:2110.12758. Bibcode:2021A&A...655A.100M. doi:10.1051/0004-6361/202142297. S2CID 239768384 Проверете ја вредноста |s2cid= (help).
  2. 2,0 2,1 Bond, Howard E.; Henden, Arne; Levay, Zoltan G.; Panagia, Nino; Sparks, William B.; Starrfield, Sumner; Wagner, R. Mark; Corradi, R. L. M.; Munari, U. (March 27, 2003). „An energetic stellar outburst accompanied by circumstellar light echoes“. Nature. 422 (6930): 405–408. arXiv:astro-ph/0303513. Bibcode:2003Natur.422..405B. doi:10.1038/nature01508. PMID 12660776.
  3. 3,0 3,1 3,2 Goranskij, V. P.; Barsukova, E. A.; Burenkov, A. N.; Valeev, A. F.; Zharova, A. V.; Kroll, P.; Metlova, N. V.; Shugarov, S. Yu. (2020). „Progenitor and Remnant of the Luminous Red Nova V838 Monocerotis“. Astrophysical Bulletin. 75 (3): 325–349. Bibcode:2020AstBu..75..325G. doi:10.1134/S1990341320030049. S2CID 221839336.
  4. 4,0 4,1 Brown, A. G. A.; и др. (Gaia collaboration) (август 2018). „Gaia Data Release 2: Summary of the contents and survey properties“. Astronomy & Astrophysics. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A&A...616A...1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051. Запис на DR2 од „Гаја“ за овој извор на VizieR.
  5. Reid, M. J.; Menten, K. M.; Brunthaler, A.; Zheng, X. W.; Dame, T. M.; Xu, Y.; Li, J.; Sakai, N.; Wu, Y.; Immer, K.; Zhang, B.; Sanna, A.; Moscadelli, L.; Rygl, K. L. J.; Bartkiewicz, A.; Hu, B.; Quiroga-Nuñez, L. H.; Van Langevelde, H. J. (2019). „Trigonometric Parallaxes of High-mass Star-forming Regions: Our View of the Milky Way“. The Astrophysical Journal. 885 (2): 131. arXiv:1910.03357. Bibcode:2019ApJ...885..131R. doi:10.3847/1538-4357/ab4a11. S2CID 203904869.
  6. Ortiz-León, Gisela N.; Menten, Karl M.; Kamiński, Tomasz; Brunthaler, Andreas; Reid, Mark J.; Tylenda, Romuald (2020). „SiO maser astrometry of the red transient V838 Monocerotis“. Astronomy & Astrophysics. 638: A17. arXiv:2004.01488. Bibcode:2020A&A...638A..17O. doi:10.1051/0004-6361/202037712. S2CID 214794885.
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Tylenda, R.; Soker, N.; Szczerba, R. (October 2005). „On the progenitor of V838 Monocerotis“. Astronomy and Astrophysics. 441 (3): 1099–1109. arXiv:astro-ph/0412183. Bibcode:2005A&A...441.1099T. doi:10.1051/0004-6361:20042485. Посетено на 10 August 2006.
  8. 8,0 8,1 8,2 Kamiński, Tomek; Tylenda, Romuald; Kiljan, Aleksandra; Schmidt, Mirek; Lisiecki, Krzysztof; Melis, Carl; Frankowski, Adam; Joshi, Vishal; Menten, Karl M. (2021). „V838 Monocerotis as seen by ALMA: A remnant of a binary merger in a triple system“. Astronomy & Astrophysics. 655: A32. arXiv:2106.07427. Bibcode:2021A&A...655A..32K. doi:10.1051/0004-6361/202141526. S2CID 235422695 Проверете ја вредноста |s2cid= (help).
  9. 9,0 9,1 9,2 Tylenda, R. (June 4, 2005). „Evolution of V838 Monocerotis during and after the 2002 eruption“. Astronomy and Astrophysics. 436 (3): 1009–1020. arXiv:astro-ph/0502060. Bibcode:2005A&A...436.1009T. doi:10.1051/0004-6361:20052800.
  10. Tylenda, R.; Kamiński, T.; Schmidt, M.; Kurtev, R.; Tomov, T. (2011). „High-resolution optical spectroscopy of V838 Monocerotis in 2009“. Astronomy & Astrophysics. 532: A138. arXiv:1103.1763. Bibcode:2011A&A...532A.138T. doi:10.1051/0004-6361/201116858.
  11. Starrfield, S.; Wagner, R. M.; Hauschildt, P. H.; Bond, H. E.; Evans, A.; Rushton, M. T.; Rushton, M. T.; Munari, U.; Henden, A. (July 2004). The 2002 Outburst of V838 Mon: As Cool As It Gets. Посетено на 29 September 2021.
  12. Brown, N. J.; Waagen, E. O.; Scovil, C.; Nelson, P.; Oksanen, A.; Solonen, J.; Price, A. (2002). „Peculiar variable in Monoceros“. IAU Circ. 7785: 1. Bibcode:2002IAUC.7785....1B.
  13. Soker, N.; Tylenda, R. (June 15, 2006). „Modelling V838 Monocerotis as a Mergeburst Object“. The Nature of V838 Mon and Its Light Echo. 363: 280. arXiv:astro-ph/0606371. Bibcode:2007ASPC..363..280S.
  14. Sparks, W. B.; Bond, H. E.; Cracraft, M.; Levay, Z.; Crause, L. A.; Dopita, M. A.; Henden, A. A.; Munari, U.; Panagia, N.; Starrfield, S. G.; Sugerman, B. E.; Wagner, R. M.; l. White, R. (2008). „V838 Monocerotis: A Geometric Distance from Hubble Space Telescope Polarimetric Imaging of Its Light Echo“. The Astronomical Journal. 135 (2): 605–617. arXiv:0711.1495. Bibcode:2008AJ....135..605S. doi:10.1088/0004-6256/135/2/605. S2CID 13459320.
  15. Lane, B. F.; Retter, A.; Thompson, R. R.; Eisner, J. A. (April 2005). „Interferometric Observations of V838 Monocerotis“. The Astrophysical Journal. The American Astronomical Society. 622 (2): L137–L140. arXiv:astro-ph/0502293. Bibcode:2005ApJ...622L.137L. doi:10.1086/429619. S2CID 119473906.
  16. Chesneau, Olivier; Millour, Florentin; De Marco, Orsola; Bright, S. N.; Spang, Alain; Banerjee, D. P. K.; Ashok, N. M.; Kaminski, T.; Wisniewski, John P. (2014). „V838 Monocerotis: the central star and its environment a decade after outburst“. Astronomy. 569: L3. arXiv:1407.5966. Bibcode:2014A&A...569L...3C. doi:10.1051/0004-6361/201424458.
  17. Evans, A.; Geballe, T. R.; Rushton, M. T.; Smalley, B.; van Loon, J. Th.; Eyres, S. P. S.; Tyne, V. H. (August 2003). „V838 Mon: an L supergiant?“. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Royal Astronomical Society. 343 (3): 1054–1056. Bibcode:2003MNRAS.343.1054E. doi:10.1046/j.1365-8711.2003.06755.x.
  18. Boschi, F.; Munari, U. (May 2004). „M 31-RV evolution and its alleged multi-outburst pattern“. Astronomy & Astrophysics. 418 (3): 869–875. arXiv:astro-ph/0402313. Bibcode:2004A&A...418..869B. doi:10.1051/0004-6361:20035716.
  19. 19,0 19,1 Munari, U.; Munari, U.; Henden, A.; Vallenari, A.; Bond, H. E.; Corradi, R. L. M.; Crause, L.; Desidera, S.; и др. (May 2, 2005). „On the distance, reddening and progenitor of V838 Mon“. Astronomy and Astrophysics. 434 (3): 1107–1116. arXiv:astro-ph/0501604. Bibcode:2005A&A...434.1107M. doi:10.1051/0004-6361:20041751.
  20. „Hubble Watches Light from Mysterious Erupting Star Reverberate Through Space“. Hubblesite. Mar 26, 2003. Архивирано од изворникот на December 22, 2017.
  21. Woodward, C. E.; и др. (November 2021). „The Infrared Evolution of Dust in V838 Monocerotis“. The Astronomical Journal. 162 (5): 9. arXiv:2108.08149. Bibcode:2021AJ....162..183W. doi:10.3847/1538-3881/ac1f1e. S2CID 237194996 Проверете ја вредноста |s2cid= (help). 183.
  22. Overbye, Dennis (2014-09-03). „The V838 Monocerotis Star Still Has Astronomers' Heads Exploding“. The New York Times. ISSN 0362-4331. Посетено на 2015-08-30.
  23. Retter, A.; Zhang, B.; Siess, L.; Levinson, A. (May 22, 2006). „The planets capture model of V838 Monocerotis: conclusions for the penetration depth of the planet/s“. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 370 (3): 1565–1572. arXiv:astro-ph/0605552. Bibcode:2006MNRAS.370.1565C. doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10579.x.

Надворешни врски

уреди