Apep (hvězdný systém) - Apep (star system)

Souřadnice: Mapa oblohy 16h 00m 50.5s, −51° 42′ 45″

Apep
Systém trojhvězdy 2XMM J160050.7–514245 (Apep) .jpg
Infračervený obraz podle Velmi velký dalekohled (ESO / Callingham et al.)[A]
Data pozorování
Epocha J2000.0       Rovnodennost J2000.0
SouhvězdíNorma
Správný vzestup16h 00m 50.5s
Deklinace−51° 42′ 45″
Zdánlivá velikost  (PROTI)17.5
Vlastnosti
Evoluční fázeWR binární
Zdánlivá velikost  (J)10.2
Zdánlivá velikost  (K)6.9
Astrometrie
Vzdálenost2,000+400
−300[3] ks
Absolutní velikost  (M.PROTI)-5.9 / -7.4[3]

Apep je trojitý hvězdný systém obsahující a Vlk-Rayet binární a horké superobr, nacházející se v souhvězdí Norma. Pojmenoval podle hadí božstvo z Egyptská mytologie, hvězdný systém je obklopen obrovským komplexem hvězdný vítr a kosmický prach vržen do vesmíru vysokou rychlostí otáčení primární hvězdy binárního souboru a vlivem sekundární hvězdy zformován do tvaru „větrníku“. Pozemní studie systému v roce 2010 dospěly k závěru, že systém byl nejznámější gama záblesk kandidát na předka v galaxie Mléčná dráha.

Nomenklatura

Apep, výrazný /ˈɑːstrɛstr/, byl pojmenován týmem astronomů vedeným Josephem Callinghamem z ASTRON, který studoval systém v letech 2016 až 2018 a publikoval a vědecká práce na jejich pozorováních.[4][5] Název byl pojmenován po titulní smrtelný nepřítel z božstvo slunce Ra v Egyptská mytologie, který byl často ilustrován jako obří had; jejich rivalita byla popsána jako „trefná narážka“ na vzhled systému a jeho hvězdný vítr v infračerveném světle jako „hvězda zasazená do dračích cívek“.[4][6] V XMM-Newton Serendipitous Source Catalog (2XMM), a hvězdný katalog z Zdroje rentgenového záření pozorováno XMM-Newton vesmírný dalekohled, systém je katalogizován jako 2XMM J160050.7–514245.[7]

Vlastnosti

Apep je trojitý hvězdný systém[5][8] obsahující a Vlk-Rayet binární popsán jako „centrální motor“ obíhající s dobou ~ 100 let,[9] a třetí horký superobří hvězda popsán jako „severní společník“ obíhající kolem centrálního motoru ve vzdálenosti ~ 1700 astronomické jednotky a období> 10 000 let.[10] Binárka ve středu Apep se skládá ze dvou klasických hvězd Wolf-Rayet z uhlíkových (WC8) a dusíkových sekvencí (WN4-6b), což činí Apep nejsilnějším případem klasického binárního systému WR + WR v Mléčné dráze. .[3] Uhlíkové sekvence hvězd Wolf-Rayet jsou mezi hvězdami WR jedinečné, protože jsou často továrnami na prach. Obrovský komplex hvězdný vítr a kosmický prach obklopuje systém,[6][11][8] připomínající WR 104, další hvězdný systém Wolf-Rayet produkující mlhovinu větrník.[12] Vítr pohybující se rychlostí 12 000 000 km / h (7 500 000 mph),[5][11] a prach pohybující se rychlostí 2 000 000 km / h (1 200 000 mph) na okraji systému naznačují, že alespoň jedna součást centrálního motoru se rychle otáčí, ve povrchová gravitace je téměř vyvážený svým odstředivá síla směrem ven.[8][13] Tato složka produkuje rychlejší hvězdné větry ze svých pólů a pomalejší větry ze svého rovníku a interakce rovníkového větru s větrem svého sekundárního vytváří tvar systému „větrník“.[14][15] Rychle rotující hvězdy Vlk – Rayet jsou teoreticky schopné vytvářet záblesk gama záření během a supernova a systém byl identifikován jako předek gama záblesku.[16] Apep se odhaduje na vzdálenost ~ 2,4 kiloparseky,[17] nebo ~ 8 000 světelné roky,[9][18] z Země, s odhadovanou potenciální odchylkou +0,2 a -0,5 kiloparseků vizuální zánik ze dne 11.4.[17]

Pozorování

Mapa souhvězdí Norma
Červený kruh. Svg
Umístění Apep v Norma (v kroužku)

Apep se nachází v souhvězdí Norma, ve společnosti a pravý vzestup z 16h 00m 50.5s a deklinace −51 ° 42 ′ 45 ″,[1] Systém může být vyřešen na dvě složky, binární „centrální motor“ Wolf – Rayet a „severní společník“ superobr.[19] Celkem zdánlivá velikost systému je 17,5, se zdánlivou velikostí vyřešeného centrálního motoru a severního společníka je 19,0, respektive 17,8.[20] Jeho infračervená spektrální distribuce energie (SED) je jedinečná, s jasem v rozmezí od zdánlivé velikosti 6,4 při 2,2 µm do -2,4 při 22 µm.[21] Průzkumy prováděné s Evropská jižní observatoř (ESO) nástroj SINFONI na internetu Velmi velký dalekohled změřil zdánlivou velikost v infračervené oblasti J band pro centrální motor jako 10.2±0.2, a pro severní společníka jako 9.6±0.2.[22] SINFONI také změřil zdánlivou velikost systému v K. pásmo tak jako 6.9±0.2 pro centrální motor a 8.1±0.2 pro C,[23] v L pásmo tak jako 4.7±0.1 pro centrální motor a 7.3±0.1 pro severní společníka,[23] a v M pásmo tak jako 4.4±0.3 pro centrální motor a 7.0±0.2 pro severní společníka.[23] Pozorování SINFONI dále upřesňují, že severní společník je možná konvenční B1Ia+ hvězda s vysokou svítivostí.[24] A a B ukazují typické spektrum hvězdy WC7,[25] ale s dalšími hvězdnými prvky WN4 nebo WN5 se domnívají, že jsou z jedné z hvězd centrálního motoru; pokud se to potvrdí, Apep by se stal vzácnou binární soustavou hvězd WR.[26] Alternativní hypotéza také založená na datech SINFONI navrhuje, že všechna spektra mohou pocházet z neobvyklé přechodné hvězdy WN / WC a že severní společník by pak byl konvenční OB hvězdou.[27]

Tento systém byl prvním kandidátem na předka gama záblesku předka, který byl objeven v galaxie Mléčná dráha,[6] ačkoli to nebylo známo jako takové v raných pozorováních, jako například u pozorovatelů XMM-Newton a Chandra vesmírné dalekohledy, kde byla identifikována jednoduše jako Zdroj rentgenového záření již v srpnu 2004.[28] Astronom Joe Callingham poprvé pozoroval Apep během vysokoškolských studií na University of Sydney s Molonglo Observatory Synthesis Telescope,[11][29] a byl zaznamenán jako potenciální binární systém srážky a větru s rádiovým zdrojem stejně jasným jako Eta Carinae.[30] Callingham a Peter Tuthill, kteří se podíleli na objevu WR 104 v roce 1998 a hledal zájem o Apep po pozorování jeho extrémních infračervených vlastností,[31][32] použil v srpnu 2016 k pozorování dalekohled ESO Very Large Telescope.[1][33] Další pozorování s Anglo-australský dalekohled a Kompaktní pole teleskopu Austrálie,[18] spolu s příspěvky od různých mezinárodních institucí,[b] vedlo k vydání a vědecká práce v Přírodní astronomie dne 19. listopadu 2018.[14] Došlo k závěru, že systém byl binárním systémem Wolf-Rayet a předkem záblesku gama záření.[8][34] Dříve se předpokládalo, že takové systémy byly nalezeny pouze v galaxiích mladších než Mléčná dráha.[15]

Viz také

Reference

Poznámky

  1. ^ Složený ze dvou infračervených snímků pořízených Evropská jižní observatoř Very Large Telescope dne 13. srpna 2016 - jedna z hvězd ve středu systému pořízená přístrojem NACO ve vlnové délce 2,24 mikrometry a jeden z okolního oblaku prachu a plynu zachyceného přístrojem VISIR ve vlnové délce 8,9 mikrometrů. Obrázek má rozměry 0,26 × 0,26 obloukové minuty přes.[1][2]
  2. ^ Příspěvky z University of Edinburgh, University of New South Wales, Newyorská univerzita a University of Sheffield a University of Sydney.[15]

Zdroje

  1. Callingham, Joseph (20. listopadu 2018). „Jízda na hadovi: Objev a studium Apepa“. Příroda. Archivováno z původního dne 26. listopadu 2018. Citováno 26. listopadu 2018.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  2. Callingham, J. R .; Tuthill, P. G .; Pope, B. J. S .; Williams, P. M .; Crowther, P. A .; Edwards, M .; Norris, B .; Kedziora-Chudczer, L. (24. září 2018). „Anizotropní větry v binárním systému Wolf – Rayet identifikují potenciálního předka záblesku gama záření“ (PDF). Škola fyziky University of Sydney. Archivováno (PDF) z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018.
  3. Pletenec, Phil (19. listopadu 2018). „Špatná astronomie: Je tento kosmický postřikovač obklopující další výbuch gama záření galaxie?“. Syfy Wire. Archivováno z původního dne 22. listopadu 2018. Citováno 22. listopadu 2018.CS1 maint: ref = harv (odkaz)

Citace

  1. ^ A b C Callingham a kol. 2018, strana 3, „Obrázek 1. VISIR 8,9 μm snímek Apepu pořízený 13. srpna 2016, zobrazující vzor exotického prachu tvarovaný systémem. 2,24 μm NACO snímek oblasti ohraničené modrým rámečkem, o rozměru 1,8“ × 1,8 ", je zobrazen v pravém horním rohu."
  2. ^ Zaměstnanci ESO (19. listopadu 2018). "Coep of Apep". Evropská jižní observatoř (ESO). Archivováno z původního dne 6. ledna 2019. Citováno 6. ledna 2019. Zorné pole: 0,26 x 0,26 úhlových minut
  3. ^ A b C Callingham, J. R .; Crowther, P. A .; Williams, P. M .; Tuthill, P. G .; Han, Y .; Pope, B. J. S .; Marcote, B. (2020). „Dvě hvězdy Wolf-Rayet v srdci binárního kříže Apep“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 495 (3): 3323–3331. arXiv:2005.00531. Bibcode:2020MNRAS.495.3323C. doi:10.1093 / mnras / staa1244. S2CID  218470247.
  4. ^ A b Callingham a kol. 2018, strana 3, „my zde adoptujeme přezdívku„ Apep “po klikaté formě tohoto infračerveného oblaku [...] Hadí diety z egyptské mytologie; smrtelný nepřítel boha slunce Ra. Myslíme si, že se jedná o trefnou narážku na obraz což evokuje hvězdu zasazenou do dračích cívek. “
  5. ^ A b C Dvorsky, George (19. listopadu 2018). „Ohromující mlhovina Větrník je kosmickým kataklyzmem v procesu“. Gizmodo. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. ... ale pro vědce, kteří nedávno zkoumali tento záhadný objekt, je to prostě „Apep“ [...] Rychlost plynu v mlhovině byla taktována na 12 milionů kilometrů za hodinu [...] s masivním trojitým hvězdným systémem v jeho jádru - binární pár a osamělá hvězda ...
  6. ^ A b C Letzter, Rafi (19. listopadu 2018). „Tento rotující hvězdný systém Snakelike by mohl v okamžiku, kdy zemře, vyslat paprsky gama do Mléčné dráhy“. Živá věda. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. Astronomové poprvé našli v naší galaxii hvězdný systém, který by mohl způsobit výbuch gama záření [...], který vědci po egyptském hadím božstvu chaosu přezdívali „Apep“. [...] Název funguje dobře pro systém, který je obklopen dlouhými ohnivými větrníky hmoty vyhazovanými do vesmíru ...
  7. ^ XMM-Newton Survey Science Center (20. srpna 2008). "Katalog zdrojů XMM-Newton Serendipitous: 2XMM User Guide". University of Leicester Katedra fyziky a astronomie. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. 2XMM je katalog náhodných rentgenových zdrojů z observatoře XMM-Newton Evropské vesmírné agentury (ESA)
  8. ^ A b C d Carpineti, Alfredo (19. listopadu 2018). „Tento„ kosmický had “je prvním systémem svého druhu, který byl objeven v naší galaxii.“. Věda IFL!. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. Na tomto obrázku jsou tři hvězdy, ačkoli dvě hvězdy Wolf-Rayet vypadají jako jediná uprostřed [...] vítr se pohybuje rychlostí 12 milionů kilometrů za hodinu. [...] Pozorování byla možná díky dalekohledu Very Large Telescope [...] prach na okraji systému se pohybuje pomalejším tempem 2 miliony kilometrů za hodinu.
  9. ^ A b Griffin, Andrew (19. listopadu 2018). „Obrovský hvězdný systém poblíž Země by mohl způsobit jednu z nejpozoruhodnějších explozí ve vesmíru“. Nezávislý. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. Vířící oblak prachu je pouhých 8 000 světelných let od Země, což je obrovská soustava složená ze dvou překvapivě jasných hvězd. [...] Podle výzkumníků obě jasné hvězdy obíhají kolem sebe každých zhruba sto let.
  10. ^ Pletenec 2018 „Ve vzdálenosti 250 miliard kilometrů od jasné hvězdy (asi desetinásobek vzdálenosti Neptunu od Slunce) by oblékání jednou trvalo více než 10 000 let ...“
  11. ^ A b C Strom, Marcus (20. listopadu 2018). „Hvězda zkázy v Mléčné dráze ohrožuje vzácný záblesk gama záření“. University of Sydney. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. ... astronomové změřili rychlost hvězdných větrů až 12 milionů kilometrů za hodinu, což je asi 1 procenta rychlosti světla. [...] Tuto hvězdu jsme objevili jako odlehlou v průzkumu pomocí radioteleskopu provozovaného University of Sydney.
  12. ^ Pletenec 2018, "Někdy, pokud jsou v těsném binárním souboru, dostanete větrník. Nejslavnějším příkladem je WR 104 ..."
  13. ^ Pletenec 2018 „Astronomové, kteří to pozorovali, si myslí, že primární (jasnější) se točí extrémně rychle, tak rychle, že je to téměř rychlostí rozpadu - jinými slovy, točí se tak rychle, že gravitace hvězdy na povrchu je téměř vyvážena odstředivá síla ven. “
  14. ^ A b Weule, Genelle (20. listopadu 2018). „Velkolepý kosmický větrník je„ tikající bomba “připravená k výbuchu gama paprsků přes Mléčnou dráhu.“. ABC News Australia. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. Psaní v časopise Nature Astronomy [...] nejnásilnější hvězda vytváří hvězdné větry dvěma rychlostmi - rychle na pólech, pomalu na rovníku [...] krásný větrník sálajícího prachu není vytvářen rychlým polárním větry, ale turbulencí, která vzniká, když druhá hvězda v centrálním motoru projde pomalým rovníkovým větrem první hvězdy.
  15. ^ A b C Devitt, James (19. listopadu 2018). "Vědci objevují nový" hvězdný systém "Větrník". Newyorská univerzita. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. „Neočekávalo se, že by se takový systém našel v naší galaxii - pouze v mladších galaxiích mnohem dále,“ [...] Objev systému [...] zahrnoval také vědce z Nizozemského institutu pro radioastronomii, University of Sydney, University of Edinburgh, University of Sheffield a University of New South Wales. [...] je ozdoben prachovým „větrníkem“ - jehož podivně pomalý pohyb naznačuje, že současné teorie o smrti hvězd mohou být neúplné.
  16. ^ Clery, Daniel (20. listopadu 2018). „Masivní hvězdný systém připravený k intenzivní explozi“. Věda. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. Jednou z hvězd je neobvykle hmotné slunce známé jako hvězda Wolf-Rayet. Když těmto hvězdám dojde palivo, zhroutí se a způsobí výbuch supernovy. Teoretici se domnívají, že pokud se hvězda Vlk-Rayet také rychle točí, exploze vyprodukuje intenzivní paprsky gama paprsků z obou pólů ...
  17. ^ A b Callingham a kol. 2018, strana 18–19, „Použijeme-li vizuální vyhynutí APROTI = 11.4 [...] potřebujeme vzdálenost d = 2.4+0.2
    −0.5     získat realistické absolutní velikosti pro komponenty. [...] Navzdory těmto nejistotám všechny linie důkazů naznačují, že Apep se nachází [méně než přibližně] 4,5 kpc a pravděpodobně kolem d ≈ 2,4 kpc."
  18. ^ A b Mannix, Liam (20. listopadu 2018). „Super výkonná mezihvězdná‚ tikající časovaná bomba 'nalezená nedaleko od Země “. The Sydney Morning Herald. Archivováno z původního dne 20. listopadu 2018. Citováno 20. listopadu 2018. V části Mléčné dráhy vzdálené 8000 světelných let daleko [...] Systém si všiml doktor doktor Joe Callingham, zatímco procházel data, a později jej potvrdil pomocí Anglo-australského dalekohledu v Coonabarabran v regionálním NSW .
  19. ^ Callingham a kol. 2018, strana 2, „Pozorování NACO s velikostí 2,24 μm (obrázek 1, vložka) rozlišuje Apep na binární 0,739“ ± 0,002 “s slabším společníkem na sever.“
  20. ^ Callingham a kol. 2018, strana 18, „... známá vizuální velikost V = 17,5 pro Apep (V = 17,8 pro OB superobr, kterým je severní společník a V = 19,0 pro centrální motor) ... “
  21. ^ Callingham a kol. 2018, strana 18–19, „... byl poprvé zaznamenán jako odlehlost s vysokou svítivostí v našem rentgenovém a rádiovém průzkumu galaktické roviny a odhalen jako výjimečný objekt při zvažování jeho distribuce infračervené spektrální energie (SED), kde rozjasní se ze zdánlivé velikosti 6,4 při 2,2 μm na -2,4 při 22 μm, obě měření na systému Vega. “
  22. ^ Callingham a kol. 2018, strana 14, „Apep byl vyřešen SINFONI [...] Shrnuli jsme data pásma J přes Central Engine a severní společníka, abychom odvodili velikosti pásma J 10.2±0.2 a 9.6±0.2, v uvedeném pořadí. “
  23. ^ A b C Callingham a kol. 2018, strana 22, „Tabulka doplňkových informací 2. Shrnutí pozorování NACO od společnosti Apep. Separation se týká úhlové vzdálenosti mezi centrálním motorem a severním společníkem, která je uvedena na obrázku 1. Uváděné nejistoty se týkají 90% spolehlivosti.“
  24. ^ Callingham a kol. 2018, strana 21, „Navzdory tomu dáváme přednost severnímu společníkovi, který je supergiantem B1 Ia +, ale k potvrzení tohoto spektrálního typu jsou nezbytná další pozorování, zejména optická spektra.“
  25. ^ Callingham a kol. 2018, strana 20, „... spektrum Apepu vykazuje silnější emise linie He II a slabší C IV, než je stereotypní pro hvězdu WC7.“
  26. ^ Callingham a kol. 2018, strana 20, „Slabina v pásmu J, kde je emise prachu zanedbatelná [...], ukazuje na další kontinuum od doprovodné hvězdy. Abnormální síla linií He II pro hvězdu WC7 naznačuje časný sub WN - společník typu. Absence NV a relativní slabost He I a ve srovnání se spektry WN implikuje přítomnost podtypu hvězdy WN4 nebo WN5. Dvojité dvojhvězdy WR jsou však vzácné a je jich známo jen velmi málo. “
  27. ^ Callingham a kol. 2018, strana 21, „Alternativní klasifikace spektrálního podtypu k modelu WC7 + WN4-5, která stejně dobře popisuje spektra uvedená na obrázku 2, je hvězda WR v krátké přechodné fázi mezi WN a WC (WN / WC) s neviditelným společníkem typu OB. “
  28. ^ Callingham a kol. 2018, strana 25, „Tabulka doplňkových informací 3. Souhrn pozorování 0,2 a 10,0 keV Apep. ObsID odpovídá jedinečnému identifikačnímu číslu přidělenému každému pozorování příslušnou rentgenovou observatoří.
  29. ^ Callingham 2018 „Cesta, která vedla k objevu Apepu, začala relativně jednoduchým křížením mezi rentgenovým a rádiovým průzkumem v posledním ročníku mého vysokoškolského studia na University of Sydney ...“
  30. ^ Callingham 2018 „Momentum stálo za myšlenkou, že Apep byl nový binární systém srážky s větrem, ale rádiová emise by z něj učinila nejjasnější binární systém srážky s větrem objevený mimo jedinečný objekt Eta Carinae ...“
  31. ^ Tuthill, Peter (1999). „Zkroucený příběh vlčího paprsku 104 První z větrných mlhovin“. Škola fyziky University of Sydney. Archivovány od originál dne 26. listopadu 2018. Citováno 26. listopadu 2018. Tyto výsledky jsou dále popsány v našem dopise Nature „Prašná větrná mlhovina kolem hmotné hvězdy wr 104“ Petera Tuthilla, Johna Monniera a Williama Danchiho, svazek 398, str. 487–489, 8. dubna 1999.
  32. ^ Callingham 2018 „Toto je místo, kde do příběhu vstupuje zobrazovací guru Peter Tuthill (University of Sydney), protože jeho pozornost upoutaly zejména extrémní infračervené vlastnosti Apepu. [...] Okamžitě mi to připomnělo takzvané„ Větrné mlhoviny “, které Peter objevil před 20 lety, ale toto bylo větší a se složitější strukturou, než čistá archimédská spirála pozorovaná v těchto systémech. “
  33. ^ Callingham 2018 „„ Napsali jsme návrh na použití středové infračervené kamery na dalekohledu VLT (European Southern Observatory) k zobrazování zdroje uprostřed mého doktorského studia ... “
  34. ^ Callingham a kol. 2018, strana 1, „Je známo, že téměř kritická rotace hvězd pohání takové větry, což naznačuje, že tento systém Wolf-Rayet je potenciálním galaktickým předkem k dlouhodobým zábleskům gama záření.“

externí odkazy