Линия лития в спектре V708 Car и других богатых литием цефеид. Фото: Ковтюх и др., 2024.
Международная группа астрономов провела спектроскопические наблюдения переменной звезды, известной как V708 Car. Результаты наблюдательной кампании, о которых сообщается в статье, опубликованной 20 февраля на сервере препринтов arXiv, указывают на то, что эта звезда имеет необычный химический состав.
Цефеиды-переменные (или цефеиды) — светящиеся желтые звезды горизонтальной ветви, меняющие свою яркость со временем в результате регулярных звездных пульсаций. Учитывая, что периоды их изменения тесно связаны с их светимостью, астрономы используют их для измерения межзвездных и межгалактических расстояний.
Классические цефеиды, также известные как цефеиды популяции I, испытывают пульсации с очень регулярными периодами от нескольких дней до месяцев. Учитывая, что их пульсация и звездные параметры строго связаны, эти переменные также используются в качестве испытательного стенда для теорий звездной эволюции.
Расположенная на расстоянии около 14 350 световых лет от Земли, V708 Car представляет собой массивную классическую долгопериодическую цефеиду. Предыдущие наблюдения показали, что это звезда-сверхгигант с массой около 12 солнечных масс, периодом пульсации примерно 52,4 дня (который увеличивается со скоростью 52 секунды в год), а ее светимость находится на уровне 18 400 солнечных светимостей.
Однако, хотя автомобиль V708 известен уже два десятилетия, он остается малоизученной переменной. Именно поэтому группа астрономов под руководством Валерия Ковтюха из Одесского национального университета в Украине решила провести спектроскопию этой звезды с помощью оптоволоконного эшелле-спектрографа высокого разрешения (HRS) на Южноафриканском большом телескопе (SALT).
В целом, HRS позволил команде определить содержание 27 химических элементов для автомобиля V708. Результаты показывают, что эта звезда богата литием, что обычно редко встречается среди сверхгигантских цефеид, поскольку на сегодняшний день идентифицировано только шесть таких объектов. Эффективная температура V708 Car составила 5206 К, а его металличность оценивалась на уровне -0,4 dex.
Анализируя собранные данные, выяснилось, что Автомобиль V708 имеет аномальный химический состав. Оказалось, что измеренные содержания химических элементов демонстрируют четкую корреляцию с температурой их конденсации: чем выше температура конденсации, тем ниже содержание. Авторы исследования предполагают, что такая аномалия может быть результатом разделения пыли и газа в оболочке (или расширенной атмосфере) звезды.
«Благодаря этому механизму тугоплавкие элементы образуют в оболочке пылинки, которые выметаются из оболочки радиационным давлением звезды. Газовая фракция, обогащенная летучими элементами, аккрецируется звездой, и в конечном итоге ее атмосфера приобретает наблюдаемая особенность», — объяснили исследователи.
Астрономы добавили, что наблюдения, вероятно, застали автомобиль V708 на очень кратковременной эволюционной стадии взаимодействия с оболочкой.
