ХСТ WFC3 [N II] Изображение HM Sge и окружающей туманности художественно улучшено, чтобы подчеркнуть основные особенности туманности разных контрастных масштабов для крупномасштабной небулярной структуры и центральной области. Фото: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.01984.
Используя космический телескоп «Хаббл» (HST) и Стратосферную обсерваторию инфракрасной астрономии (SOFIA), астрономы провели многоволновое исследование симбиотической двойной системы, известной как HM Sagittae. Результаты исследования, представленные 4 декабря на сервере препринтов arXiv, дают решающее представление об эволюции этой системы.
Симбиотические звезды представляют собой взаимодействующие двойные системы, демонстрирующие резкие, эпизодические изменения в спектрах своего света, поскольку одна из пары — очень горячая маленькая звезда (например, белый карлик, нейтронная звезда), а другая — холодный гигант. Эти системы могут предоставить важную информацию исследователям, изучающим различные аспекты звездной эволюции.
Расположенная примерно в 3350 световых годах от Земли, HM Sagittae (или для краткости HM Sge) представляет собой симбиотическую систему, состоящую из холодной высокоразвитой, богатой кислородом (M-типа) асимптотической звезды ветви гигантов (AGB), скорее всего, звезды Мира. переменная, аккрецирующая материал на белый карлик (WD). Две звезды разделены 40 а.е., а орбитальный период системы оценивается как минимум в 90 дней.
HM Sge испытала вспышку, похожую на новую, в 1975 году, когда ее яркость составила шесть звездных величин в оптическом диапазоне. Однако, в отличие от того, что наблюдается у классических новых, вспышка оставалась вблизи максимальной яркости гораздо дольше, чем ожидалось несколько дней.
Теперь группа астрономов под руководством Стивена Голдмана из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, исследовала HM Sge в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах, чтобы понять, как развивалась система после вспышки 1975 года. Для этого они проанализировали новые и архивные данные HST и SOFIA.
Исследование обнаружило линии выброса воды в HM Sge, большинство из которых демонстрируют сдвиг скорости на пару километров в секунду. Это первое обнаружение выделения воды в симбиотической системе. Более того, наблюдалось также некоторое движение небулярных объектов в системе, что соответствует средней скорости истечения в несколько десятков километров в секунду.
Команда Goldman обнаружила, что за последние несколько десятилетий два компонента HM Sge претерпели значительные изменения. Эффективная температура белого карлика увеличилась с менее чем 200 000 К в 1989 году до как минимум 250 000 К. За последний год наблюдалось затемнение в I-диапазоне, что может быть связано с орбитальным движением системы.
Кроме того, инфракрасная фотометрия и гризм-спектроскопия звезды AGB показывают немного более высокий поток в ближнем инфракрасном диапазоне и более слабый поток в дальнем инфракрасном диапазоне. Исследователи предполагают, что это также может быть связано с орбитальным движением или же свидетельствовать о том, что HM Sge вернулся к производству пыли на полную мощность.
Они добавили, что форма спектрального распределения энергии (SED) звезды AGB после вспышки предполагает, что эта звезда быстро вернулась к значительному стабильному производству пыли.
На основе собранных данных авторы статьи также установили, что звезда AGB имеет светимость около 1500–2000 солнечных светимостей и скорость потери массы газа на уровне 0,000004 солнечных масс в год.
