CHARA Массив изображений RW Цефеи в искусственных цветах за декабрь 2022 года (слева) и июль 2023 года (справа). Пятнистый вид является результатом пыли, образовавшейся в результате огромного выброса звезды. Звезда огромна, но находится так далеко, что кажется примерно в миллион раз меньше полной Луны на небе. Фото: Университет штата Джорджия / Массив CHARA.
Астрономы из массива CHARA Университета штата Джорджия сделали первые изображения крупным планом массивной звезды, известной как RW Цефея, которая недавно испытала странное затухание. Изображения дают новые подсказки о том, что происходит вокруг массивной звезды примерно в 16 000 световых годах от Земли.
Подробные изображения и наблюдения, а также интеллектуальные алгоритмы, созданные командой ученых, позволяют предположить грандиозное извержение, которое привело к выбросу газового облака с RW Цефеи, блокируя большую часть звездного света из поля зрения. Эксперты из массива CHARA штата Джорджия представили новые результаты на 243-м заседании Американского астрономического общества в Новом Орлеане. Исследование опубликовано в The Astronomical Journal.
В прошлом году ученые были удивлены исчезновением огромной звезды, которая является примером «холодного гипергиганта», звезды, которая выросла до огромных размеров по мере приближения к концу своей жизни. RW Цефея настолько велика, что если бы ее поместили на месте Солнца, ее внешние слои вышли бы за пределы орбиты Юпитера.
«Мы провели наши первые наблюдения CHARA в декабре 2022 года, как раз перед закрытием зимней погоды, но результаты были настолько замечательными, что мы решили продолжить дополнительные наблюдения, как только звезда снова станет доступной», — сказал астроном из Университета штата Джорджия Нарсиредди Анугу, возглавлявший международную исследовательскую группу. группа ученых пытается сделать первые снимки RW Цефеи крупным планом, чтобы определить источник затухания.
Старые звезды демонстрируют изменения блеска, связанные с изменениями в их внешних слоях. Изменения обычно невелики, поэтому ученые были поражены, когда астрономы Вольфганг Фоллманн и Константино Сигизмонди объявили в 2022 году, что RW Цефея резко исчезла за предыдущие несколько лет. К декабрю 2022 года яркость RW Цефеи снизилась примерно до трети своей нормальной яркости, что является беспрецедентным падением. Ученые хотели выяснить, что вызывает такое сильное затемнение.
Несмотря на свои огромные размеры, RW Цефеи находится так далеко, что кажется точечной точкой даже в самый большой из обычных телескопов. Чтобы увидеть звезду вблизи, потребовались замечательные возможности телескопов Центра астрономии высокого углового разрешения (CHARA).
CHARA Array — это комплекс из шести телескопов, расположенный в исторической обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии. Телескопы расположены на вершине горы и действуют вместе, как один огромный телескоп. Комбинация их световых лучей дает матрице CHARA Array возможность видеть детали очень крошечных объектов в небе, которые примерно в 30 раз меньше, чем самые большие обычные телескопы, и меньше, чем человек на Луне, если смотреть с Земли.
Наблюдения CHARA показали, что звезда не оказалась круглой, как ожидалось, но для того, чтобы сделать изображение с полной детализацией, потребовались специализированные компьютерные программы, созданные доцентом астрономии Университета штата Джорджия Фабьеном Бароном.
«Расстояние между телескопами CHARA вызывает некоторую неопределенность в точных деталях изображений, поэтому нам нужны интеллектуальные алгоритмы для восстановления всего изображения», — сказал Бэрон.
На последних снимках видно, как звезда содрогается от движений во внешних слоях, которые создают все более тусклые и яркие пятна на ее поверхности. Кроме того, внешний вид существенно изменился за 10-месячный период наблюдений, совпавший с переходом от самого слабого состояния к медленному восстановлению прежней яркости.
Последняя часть головоломки возникла в результате дополнительных наблюдений RW Цефеи, которые провела аспирантка Университета штата Джорджия Кэтрин Шепард в обсерватории Апач-Пойнт в Нью-Мексико. Шепард использовал специальную камеру для записи света от RW Cephei от видимого до инфракрасного диапазона, и эти измерения показали, что затухание в видимых цветах было намного больше, чем в инфракрасном. Это явный признак того, что звездный свет был скрыт микроскопическими облаками пыли, закрывающими нам обзор.
В совокупности наблюдения позволяют предположить, что на RW Цефеи произошло мощное извержение, вызвавшее огромное облако газа. По мере удаления облака оно охлаждалось и создавало рой частиц пыли, которые эффективно блокировали большую часть звездного света. Теперь, когда облако расширяется, мы снова начинаем видеть звезду и ее беспокойное окружение.
Директор CHARA Дуглас Гис считает, что это может быть одно из нескольких грандиозных извержений, которые разрушили RW Цефеи за последнее столетие, и что такие извержения будут продолжать играть роль в потере массы перед гибелью звезды.
«Этот случай был особенным, потому что облако было выброшено в направлении Земли, поэтому мы оказались в правильном месте, чтобы стать свидетелями всех последствий катаклизма», — сказал Гис.
Информация от: Государственным университетом Джорджии.
