Звезда - сверхгигант с толстой пылевой талией

Институт Радиоастрономии Макса Планка

26 января 2011 года

Новая методика получения  трехмерных изображений обнаруживает у дряхлой звезды свойства, которые раньше считались характерными только для молодых звезд

Как могло получиться, что красный сверхгигант HD 62623, находясь на склоне жизненного пути, как оказалось, окружен пылевым диском - раньше ассоциировавшимся только с новорожденными звездами? Используя интерферометр ОБТ команда, возглавляемая Флорентино Миллуром (Florentin Millour) из обсерватории де ля кот Азур и Энтони Мейландом из института Макса Планка, смогла создать трехмерное изображение звезды с ее окружением в высоком разрешении. Согласно их заключению, ключом к разгадке этой проблемы является существование звезды-компаньона с массой Солнца. Для этого исследователям пришлось применить метод радиоастрономических наблюдений под названием интерферометрия к оптическим наблюдениям.

Рис 1: трехмерные изображения HD 62623, полученные с помощью ОБТ (слева) в сравнении с моделью вращающегося диска (справа). Во вставках показана трехмерная кинематика газа - синий газ приближается к наблюдателю, красный газ - удаляется. Размер внутренней границы диска - примерно 2 угловые миллисекунды - или 1.3 астрономических единицы, а внешнего - 4 а.е., что дает расстояние в 2100 световых лет до HD 62623.

Images: F. Millour et al. (Click image for higher resolution).

HD 62623 - экзотический горячий сверхгигант. В отличие от своего очень известного близнеца - яркой звезды Денеба (альфа Лебедя), и всех остальных своих собратьев по спектральному классу, эта звезда окружена плотной и сложной средой из плазмы и пыли. Горячие сверхгиганты - очень яркие звезды, настолько яркие, что своими фотонами они производят сильные ветра. И такие ветра обычно препятствуют конденсированию материи в виде пыли вокруг звезд. Чтобы понять, как образуются скопления материи в таком агрессивном окружении, желательно знать геометрию распределения газа и пыли по отношению к центральному источнику и оценить кинематику этого близкого окружения.

"Благодаря нашему интерферометру мы смогли синтезировать трехмерное изображение звезды HD 62623 как если бы мы наблюдали ее с помощью виртуального 130 метрового телескопа", говорит Флорентин Миллор. Ученые существенно улучшили качество изображения с помощью так называемого метода "самокалибровки", известного из радиоинтерферометриии. Полученный снимок сочетает информацию о пространственном распределении и скорости, показывая не только близкое окружение HD 62623, но и его кинематику, то есть движение. До сих пор, данные о кинематике отсутствовали на подобных снимках.

"Наши новые трехмерные изображения обнаруживают область формирования пыли вокруг HD 62623 с большой точностью, и это дает подтверждение вращения газа вокруг центральной звезды" объясняет Энтони Мейланд. "Это кеплеровское вращение - такое же, как вращение планет около Солнца." Причиной этого может быть близкая звезда - компаньон солнечной массы. Этот компаньон, хотя его и нельзя обнаружить напрямую вследствие низкой яркости - в тысячи раз меньше, чем главная звезда, тем не менее она выдает себя пустотой между диском и центральной звездой. Присутствие этого компаньона может объяснить характеристики HD 62623 - точь в точь такой же, как монстр нашей Галактики - Эта Киля.

Новый метод трехмерного изображения, представленный в этой работе - эквивалент спектроскопии интегрального поля, дающий в 15 раз лучшее разрешение. "С этими новыми способностями ОБТ дает лучший обзор многих небесных объектов, слишком маленьких, чтобы их могли разрешить самые большие телескопы", заключает Флорентин Милур. "Мы можем теперь нацеливаться на молодые диски или реактивные струи, или даже на центральные области активных галактик."

Рис 2: Четыре купола дополнительных телескопов диаметром 1.8 метра, использующихся для создания интерферометра ОБТ.

Image: F. Millour, OCA, Nice, France.