Vfts 352: Последний поцелуй перед катастрофой

Содержание

Последний поцелуй перед катастрофой | ESO Россия

eso1540ru — Научный релиз

На VLT найдена самая горячая и массивная контактная двойная звезда

21 октября 2015 г.

Международная группа астрономов при помощи Очень Большого Телескопа ESO обнаружила очень горячую и массивную двойную. Ее компоненты расположены так близко, что соприкасаются друг с другом. Экстремальная двойная система VFTS 352, возможно, приближается к драматическому концу своего существования: ее компоненты либо сольются в одну гигантскую звезду, либо образуют двойную черную дыру.

Двойная система VFTS 352 расположена примерно в 160 000 световых лет от нас в туманности Тарантул [1]. — самой активной области звездообразования в окружающем нас участке Вселенной. Новые наблюдения с телескопом ESO VLT [2] показали, что эта пара молодых звезд – одна из самых странных и необычных из всех известных нам двойных.

Система VFTS 352 состоит из двух очень горячих, ярких и массивных звезд, совершающих полный оборот вокруг общего центра тяжести немного более, чем за один земной день. Расстояние между центрами звезд пары – всего 12 миллионов километров [3]. Это так близко, что фактически поверхности звезд соприкасаются, образуя между собой «мост». VFTS 352 является не только самым массивным объектом из немногочисленного класса “сверхконтактных двойных” (ее общая масса около 57 масс Солнца), но и самым горячим — поверхностная температура входящих в систему звезд превосходит 40 000 градусов Цельсия.

Такие экстремальные звезды, как компоненты системы VFTS 352, играют ключевую роль в эволюции галактик. Считается, что именно они являются главным производителем таких элементов, как кислород. В двойных этого типа также происходит экзотическое явление «звездного вампиризма» — меньший компонент системы «высасывает» вещество с поверхности своего более крупного соседа (eso1230).

Однако, в случае VFTS 352 звезды системы почти одного размера. Поэтому «высасывания» вещества не происходит, зато оно становится общим для обеих звезд [4]: согласно оценкам, в «совместном пользовании» находится примерно 30 процентов их вещества.

Такие системы крайне редки: эта фаза жизни звезд исключительно коротка и вероятность «поймать» ее очень низкая. Так как звезды системы очень близки, астрономы считают, что мощные приливные силы усиливают перемешивание вещества в их недрах.

“VFTS 352 — наиболее яркий из известных примеров горячей массивной двойной, в которой может происходить такое внутреннее перемешивание”, — говорит ведущий автор работы Леонардо Альмейда (Leonardo A. Almeida) из университета Сан Пауло (Бразилия). “Это замечательное открытие.”

Астрономы предсказывают, что VFTS 352 ждет один из двух возможных катастрофических сценариев. Один из них – слияние двух звезд, в результате чего, скорее всего, образуется быстровращающаяся, возможно, сильно намагниченная гигантская одиночная звезда. “Если она будет быстро вращаться, это может кончиться одним из самых мощных взрывов во Вселенной – «длинным» гамма-всплеском”, — говорит ведущий ученый проекта Юг Сана (Hugues Sana) из Левенского университета (University of Leuven) в Бельгии [5].

Вторую возможность описывает ведущий астрофизик-теоретик группы Сельма де Минк (Selma de Mink) из Амстердамского университета: “Если вещество звезд хорошенько перемешается, обе они останутся компактными и тогда слияния компонентов системы VFTS 352 может и не произойти. Тогда объекты пойдут по новому пути развития, совершенно непохожему на классическую звездную эволюцию. Компоненты VFTS 352 скорее всего взорвутся в виде сверхновых, и в результате образуется тесная пара черных дыр. Этот замечательный объект будет интенсивно излучать гравитационные волны”.

Доказательство возможности этого второго эволюционного пути [6] стало бы настоящей наблюдательной сенсацией, прорывом в звездной астрофизике. Но независимо от того, как закончится жизненный путь системы VFTS 352, она уже дала астрономам возможность по-новому взглянуть на все еще плохо понятные эволюционные процессы в массивных сверхконтактных двойных звездных системах.

Примечания

[1] Обозначение звезды расшифровывается так: она наблюдалась в рамках обозрения VLT FLAMES Tarantula Survey, проведенного с инструментами FLAMES и GIRAFFE на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO. Целью этой работы было исследование более 900 звезд в области 30 Doradus в составе Большого Магелланова Облака (LMC). Работы в рамках обозрения уже привели к многочисленным важным открытиям: обнаружению самой быстровращающейся из известных звезд (eso1147), очень массивной «убегающей» звезды и сверхмассивной одиночной звезды (eso1117). Получены ответы на многие фундаментальные вопросы о том, каково влияние на массивные звезды вращения, двойственности и динамики в плотных звездных скоплениях.

[2] В работе также использованы измерения блеска VFTS 352 за 12 лет, выполненные в рамках обзора OGLE.

[3] Оба компоненты системы классифицируются как звезды O-класса. Обычно такие звезды в 15 — 80 раз более массивны, чем Солнце, и могут быть в миллион раз ярче него. Они так горячи, что сияют бриллиантовым бело-голубым светом, а их поверхностные температуры превышают 30 000 градусов Цельсия.

[4] Эти области вокруг звезд называются полостями Роша. В такой сверхконтактной двойной, как VLTS 352, обе звезды переполняют свои полости Роша.

[5] Гамма-всплески (GRBs) – вспышки высокоэнергетического гамма-излучения, регистрируемые спутниками Земли. Они бывают двух типов — короткие (не длиннее нескольких секунд) и длинные (дольше нескольких секунд). Всплески второго типа более часты; считается, что они происходят при гибели массивных звезд. Он ассоциируются с очень высокоэнергетическими взрывами сверхновых.

[6] Гравитационные волны, предсказываемые общей теорией относительности Эйнштейна – как бы «рябь» пространственно-временного континуума. Гравитационные волны значительной интенсивности генерируются везде, где происходят экстремальные изменения сильных полей тяготения – например, при слиянии двух черных дыр.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Discovery of the massive overcontact binary VFTS 352: Evidence for enhanced internal mixing”, L. Almeida и др., которая будет опубликована в Astrophysical Journal.

Состав исследовательской группы: L.A. Almeida (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA; Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, Brazil), H. Sana (STScI, Baltimore, Maryland, USA; KU Leuven, Belgium), S.E. de Mink (University of Amsterdam, Netherlands), F. Tramper (University of Amsterdam, Netherlands), I. Soszynski (Warsaw University Observatory, Poland), N. Langer (Universität Bonn, Germany), R.H. Barba (Universidad de La Serena, Chile), M. Cantiello (University of California, Santa Barbara, USA), A. Damineli (Universidade de São Paulo, Brazil), A. de Koter (University of Amsterdam, Netherlands; Universiteit Leuven, Netherlands), M. Garcia (Centro de Astrobiologa (INTA-CSIC), Spain), G. Gräfener (Armagh Observatory, UK), A. Herrero (Instituto de Astrofsica de Canarias, Spain; Universidad de La Laguna, Spain), I. Howarth (University College London, UK), J. Maíz Apellániz (Centro de Astrobiologa (INTA-CSIC), Spain), C. Norman (Johns Hopkins University, USA), O.H. Ramírez-Agudelo (University of Amsterdam, Netherlands) и J.S. Vink (Armagh Observatory, UK).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) — ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили как страна, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) — крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Текст научной статьи в Astrophysical Journal

Препринт статьи (в свободном доступе)

Фото VLT

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: [email protected]

Leonardo Almeida
Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP)
São Paulo, Brazil
Телефон: +55 011 3091 2818
Email: leonardodealmeida.andrade@gmail. com

Hugues Sana
University of Leuven
Leuven, Belgium
Телефон: +32 (0) 16 32 19 36
Email: [email protected]

Selma de Mink
University of Amsterdam
Amsterdam, The Netherlands
Телефон: +31 (0) 6 11 12 15 13
Email: [email protected]

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: [email protected]

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1540.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.

Тесная двойная система VFTS 352: kiri2ll — LiveJournal

Category:

Космос
getCancelledCats().length > 0″ ng-click=»catSuggester.reacceptAll()»> Cancel

В некоторых случаях двойные звезды располагаются на таких небольших расстояниях друг от друга, что их поверхности могут соприкасаться. Если такой контакт происходит, то все что будет потом зависит от соотношения начальных масс звезд: если одна из них больше другой, то она начнет перетягивать на себе вещество другой звезды. Более массивная звезда будет быстрее эволюционировать, постепенно увеличивается в размерах и превращается в красного гиганта, после чего уже ее компаньон станет перетягивать ее вещество. Затем он в свою очередь станет красным гигантом, после чего звезды снова поменяются ролями. В конце концов все эти рокировки закончатся взрывом сверхновой с разрушением одного из компонентов и системы и образованием черной дыры, пульсара или какого-то другого экзотического объекта. Но если обе звезды будут иметь примерно одинаковую начальную массу, то эволюция системы пойдет по несколько другому сценарию. Примером этому является тесная двойная система VFTS 352.

VFTS 352 была открыта Европейской южной обсерваторией ESO. Она расположена от нас на расстоянии 160 000 световых лет в Туманности Тарантул. К настоящему моменту VFTS 352 является самым массивным и самым горячим подобным объектом, известным астрономам. Суммарная масса звезд составляет 57 солнечных, температура их поверхности достигает 40 000 градусов, расстояние между их центрами составляет 12 миллионов километров.

Место расположения VFTS 352

Поскольку звезды VFTS 352 имеют примерно одинаковую массу, то вместо поглощения одной звезды другой они образуют своеобразный мост, через который обмениваются веществом: считается что до 30% их вещества находятся в своеобразном «общем пользовании». Однако эта фаза совместной жизни продлится недолго (по астрономическим меркам). В будущем VFTS 352 может ждать несколько возможных сценариев. Во-первых, обе звезды могут слиться в одну. В случае, если образовавшаяся в ходе этого слияния новая звезда будет очень быстро вращаться, она может закончить свое существование т. н. длинным гамма-всплеском – наиболее мощным событием во Вселенной известным человеку.Еще один возможный вариант это не слияние звезд, а вспышка сверхновой с образованием пары черных дыр звездной массы. Но чем бы не закончилась история VFTS 352, похоже что без космического фейерверка тут точно не обойдется.

Tags: Астрономия, космос

Subscribe to Telegram channel kiri2ll

Астрономы нашли две экзопланеты-гиганта на удаленных орбитах
Международная команда исследователей объявила об обнаружении двух ранее неизвестных экзопланет. Они представляют собой газовые гиганты, чьи орбиты…
«Джеймс Уэбб» рассмотрел звезды у далеких квазаров
Благодаря возможностям космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы сумели впервые рассмотреть звезды у далеких квазаров.…
ALMA нашел горячие точки рядом с молодыми звездами
В ходе наблюдений, выполненных при помощи радиотелескопа ALMA, астрономы обнаружили области с необычными свойствами вокруг молодых звезд. По мнению…

Photo

Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

Астрономы нашли две экзопланеты-гиганта на удаленных орбитах
Международная команда исследователей объявила об обнаружении двух ранее неизвестных экзопланет. Они представляют собой газовые гиганты, чьи орбиты…
«Джеймс Уэбб» рассмотрел звезды у далеких квазаров
Благодаря возможностям космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы сумели впервые рассмотреть звезды у далеких квазаров.…
ALMA нашел горячие точки рядом с молодыми звездами
В ходе наблюдений, выполненных при помощи радиотелескопа ALMA, астрономы обнаружили области с необычными свойствами вокруг молодых звезд. По мнению…

Последний поцелуй двух звезд на пути к катастрофе

eso1540 — Научный выпуск

VLT обнаружил самую горячую и самую массивную соприкасающуюся двойную звезду

21 октября 2015 г.

Используя Очень Большой Телескоп ESO, международная группа астрономов обнаружила самую горячую и самую массивную двойную звезду, компоненты которой находятся так близко, что соприкасаются друг друга. Две звезды в экстремальной системе VFTS 352 могут двигаться к драматическому концу, во время которого две звезды либо сливаются, образуя одну гигантскую звезду, либо образуют двойную черную дыру.

Двойная звездная система VFTS 352 расположена на расстоянии около 160 000 световых лет в туманности Тарантул [1]. Эта замечательная область является наиболее активным рассадником новых звезд в ближайшей Вселенной, и новые наблюдения с ESO VLT [2] показали, что эта пара молодых звезд является одной из самых экстремальных и странных из когда-либо обнаруженных.

VFTS 352 состоит из двух очень горячих, ярких и массивных звезд, которые вращаются вокруг друг друга чуть более суток. Центры звезд разделены всего 12 миллионами километров [3]. На самом деле звезды настолько близки, что их поверхности перекрываются и между ними образовался мост. VFTS 352 является не только самой массивной из известных в этом крошечном классе «двойных систем с надконтактом» — ее совокупная масса примерно в 57 раз превышает массу Солнца, — но она также содержит самые горячие компоненты — с температурой поверхности выше 40 000 градусов по Цельсию.

Экстремальные звезды, подобные двум компонентам VFTS 352, играют ключевую роль в эволюции галактик и считаются основными производителями таких элементов, как кислород. Такие двойные звезды также связаны с экзотическим поведением, таким как «звезды-вампиры», когда меньшая звезда-компаньон высасывает вещество с поверхности своего более крупного соседа (eso1230).

Однако в случае VFTS 352 обе звезды в системе имеют почти одинаковый размер. Таким образом, материал не пересасывается от одного к другому, а вместо этого может делиться [4]. По оценкам, составляющие звезды VFTS 352 делят около 30 процентов своего материала.

Такая система очень редка, потому что эта фаза в жизни звезд коротка, что затрудняет их поимку в действии. Поскольку звезды расположены так близко друг к другу, астрономы считают, что сильные приливные силы приводят к усиленному перемешиванию вещества в звездных недрах.

« VFTS 352 — это наилучший из найденных случаев для горячей и массивной двойной звезды, которая может показать такое внутреннее смешивание », — объясняет ведущий автор Леонардо А. Алмейда из Университета Сан-Паулу, Бразилия. Таким образом, это увлекательное и важное открытие ».

Астрономы предсказывают, что VFTS 352 столкнется с катастрофической судьбой одним из двух способов. Первый потенциальный результат — слияние двух звезд, что, вероятно, приведет к образованию быстро вращающейся и, возможно, магнитной гигантской одиночной звезды. « Если он продолжит быстро вращаться, он может закончить свою жизнь одним из самых мощных взрывов во Вселенной, известным как длительный гамма-всплеск, », — говорит ведущий ученый проекта Хью Сана из Университета. Левен в Бельгии [5].

Вторую возможность объясняет ведущий астрофизик-теоретик группы Сельма де Минк из Амстердамского университета: « Если звезды смешаны достаточно хорошо, они обе остаются компактными, и система VFTS 352 может избежать слияния. Это привело бы объекты к новому эволюционному пути, который полностью отличается от классических предсказаний звездной эволюции. В случае VFTS 352 компоненты, вероятно, закончат свою жизнь взрывами сверхновых, образуя тесную двойную систему черных дыр. Такой замечательный объект был бы интенсивным источником гравитационных волн. ”

Доказательство существования этого второго эволюционного пути [6] стало бы наблюдательным прорывом в области звездной астрофизики. Но независимо от того, как VFTS 352 встретит свою кончину, эта система уже предоставила астрономам новые ценные сведения о плохо изученных эволюционных процессах массивных сверхконтактных двойных звездных систем.