V838 Monocerotis - V838 Monocerotis
V838 Monocerotis a jeho světelná ozvěna jak je zobrazeno Hubbleův vesmírný dalekohled dne 17. prosince 2002 Kredit: NASA /ESA | |
Data pozorování Epocha 2000.0 Rovnodennost 2000.0 | |
---|---|
Souhvězdí | Monoceros |
Správný vzestup | 07h 04m 04.85s[1] |
Deklinace | −03° 50′ 50.1″[1] |
Zdánlivá velikost (PROTI) | 6.75 (2002), 15.6[2] |
Vlastnosti | |
Evoluční fáze | Hnědý typ L. superobr[3][4] |
Spektrální typ | sgM5.5 + B3V[4] |
Variabilní typ | LRN[4] |
Astrometrie | |
Správný pohyb (μ) | RA: −0.536±0.229[5] mas /rok Prosinec: −0.078±0.174[5] mas /rok |
Paralaxa (π) | –0.0014 ± 0.1051[5] mas |
Vzdálenost | 5,900±400[6] ks |
Detaily | |
Hmotnost | 5–10[7] M☉ |
Poloměr | 730[6] R☉ |
Zářivost | 15,000[8] L☉ |
Teplota | 3,342[6] (2,000–2,200)[9] K. |
Stáří | 4[10] Myr |
Jiná označení | |
V838 Mon, Nova Monocerotis 2002, GSC 04822-00039 | |
Odkazy na databáze | |
SIMBAD | data |
V838 Monocerotis (Nova Monocerotis 2002) je spektroskopická binárka hvězdný systém v souhvězdí Monoceros asi 19 000 světelné roky (6 kpc ) z slunce. Dříve neoznačená hvězda byla pozorována počátkem roku 2002, kdy došlo k velkému výbuchu, a byla pravděpodobně jednou z největší známé hvězdy na krátkou dobu po výbuchu. Původně se věřilo, že je to typické nova erupce, byl poté identifikován jako první z nové třídy eruptivních proměnných známých jako světelné červené nové. Důvod výbuchu je stále nejistý, ale bylo předloženo několik domněnek, včetně erupce spojené s hvězdnými procesy smrti a sloučení dvojhvězdy nebo planet.
K erupci došlo na jednom ze dvou B3 hlavní sekvence hvězdy na blízké binární dráze. Z vybuchující hvězdy se stal velmi chladný superobr a na chvíli pohltil svého společníka. Do roku 2009 se teplota supergiantu zvýšila (od roku 2005) na 3270 K a jeho svítivost byla 15 000krát sluneční (L☉ ), ale jeho poloměr se snížil na 380krát větší než poloměr Slunce (R☉ ) i když se ejecta stále rozšiřuje.[8]
Výbuch
6. ledna 2002 bylo vidět, že v souhvězdí se rozjasnila neznámá hvězda Monoceros Unicorn.[1] Jako nová proměnná hvězda byla označena jako V838 Monocerotis, 838. proměnná hvězda Monoceros. Počáteční světelná křivka připomínalo to a nova, erupce, ke které dojde, když je dost vodík plyn se nahromadil na povrchu a bílý trpaslík ze své blízkosti binární společník. Proto byl také označen jako Nova Monocerotis 2002. V838 Monocerotis dosáhl maxima vizuální velikost 6,75 dne 6. února 2002, poté se podle očekávání začalo rychle stmívat. Začátkem března se však hvězda začala znovu rozjasňovat, zejména v roce infračervený vlnové délky. Začátkem dubna došlo k dalšímu rozjasnění infračerveného záření. V roce 2003 se hvězda vrátila téměř k původnímu jasu před erupcí (velikost 15,6), nyní však jako červená superobr spíše než modrá hlavní sekvence hvězda. Světelná křivka produkovaná erupcí je na rozdíl od všeho, co bylo dříve vidět.[2]V roce 2009 byla hvězda asi 15 000L☉,[8] které při absenci zánik by odpovídalo zdánlivá velikost z 8,5[A]
Hvězda se rozzářila na zhruba milionkrát sluneční záření zářivost[11] a absolutní velikost −9,8,[12] zajišťující, že v době maxima V838 byl Monocerotis jedním z nejzářivější hvězdy v mléčná dráha galaxie. Rozjasnění bylo způsobeno rychlou expanzí vnějších vrstev hvězdy. Hvězda byla pozorována pomocí Interferometr Palomar Testbed, který označoval poloměr 1,570±400 R☉ (srovnatelné s Jupiter orbitální poloměr), což potvrzuje dřívější nepřímé výpočty.[13] Při aktuálně akceptované vzdálenosti 6100ks, měřený úhlový průměr na konci roku 2004 (1,83 mas ) odpovídal poloměru 1,200±150 R☉, ale do roku 2014 se zmenšil na 750±200 R☉, podobný Betelgeuse.[14] Expanze trvala jen pár měsíců, což znamená, že její rychlost byla nenormální. Zákony termodynamika diktovat, aby expandující plyny vychladly. Proto se hvězda stala extrémně chladnou a tmavě červenou. Někteří astronomové ve skutečnosti tvrdí, že spektrum hvězdy připomínalo hvězdu Typ L. hnědí trpaslíci. V takovém případě by byl V838 Monocerotis prvním známým typem L. superobr.[3] Současné odhady vzdálenosti, a tedy poloměru, jsou však asi o 25% nižší, než se v těchto dokumentech předpokládá.[12]
Další možná podobné akce
Existuje několik výbuchů, které se podobají výbuchům V838 Monocerotis. V roce 1988 byla detekována rudá hvězda, která vybuchla v Galaxie Andromeda. Hvězda, určená M31-RV, dosáhl absolutní bolometrická velikost maximálně -9,95 (odpovídá svítivosti 0,75 milionuL☉) před stmíváním mimo detekovatelnost. K podobné erupci došlo v roce 1994 v Mléčné dráze (V4332 Sagittarii ).[15]
Progenitorová hvězda
Na základě nesprávného výkladu světelná ozvěna při generované erupci byla vzdálenost hvězdy nejprve odhadnuta na 1 900 až 2 900 světelných let. V kombinaci se zdánlivou velikostí měřenou z fotografií před erupcí se to považovalo za podsvícení Typ F. trpaslík, který představoval značnou záhadu.[16]
Přesnější měření poskytla mnohem větší vzdálenost, 20 000 světelných let (6 kpc). Zdá se, že hvězda byla podstatně hmotnější a zářivější než Slunce. Hvězda má pravděpodobně hmotnost 5 až 10krát sluneční (M☉ ).[7] Bylo to zjevně buď B1,5V hvězda s doprovodem B3V nebo A0,5V s doprovodem B4V. V druhém případě by to mělo zářivost kolem 550L☉ (je 0,43krát zářivější než jeho společník) a v prvním případě by to bylo zářivější (asi 1,9krát zářivější než jeho společník).[7][b] Hvězda mohla mít původně poloměr zhruba 5R☉ a jeho teplota by byla stejná jako u hvězdy typu B (více než 10 000 K, ale méně než 30 000 K)[7]). Munari a kol. (2005) navrhli, že progenitorová hvězda byla velmi hmotný superobr s počáteční hmotou asi 65M☉,[10] ale toto bylo zpochybněno.[7] Zdá se, že existuje shoda, že hvězdný systém je relativně mladý. Munari et al. k závěru, že tento systém může být starý jen asi 4 miliony let.
Spektrum V838 Monocerotis odhaluje společníka, horkou modrou Typ B. hlavní sekvence hvězda se pravděpodobně příliš neliší od hvězdy předků.[7] Je také možné, že progenitor byl o něco méně masivní než společník a pouze vstoupil do hlavní sekvence.[16]
Na základě fotometrie paralaxa společníka, Munari a kol. vypočítat větší vzdálenost, 36 000 světelných let (10 kpc).[10]
Světelná ozvěna
Rychle zjasňuje objekty jako novy a supernovy je známo, že produkují jev známý jako světelná ozvěna. Světlo, které cestuje přímo z objektu, přichází jako první. Pokud jsou mraky mezihvězdná hmota kolem hvězdy se od mraků odráží určité světlo. Kvůli delší dráze přichází odražené světlo později a vytváří vizi rozpínajících se světelných prstenců kolem vybuchlého objektu. Zdá se, že kroužky cestují rychleji než rychlost světla, ale ve skutečnosti ne.[2][18]
V případě modelu V838 Monocerotis byla produkovaná světelná ozvěna bezprecedentní a je dobře zdokumentována na obrázcích pořízených Hubbleův vesmírný dalekohled. I když se zdá, že fotografie zobrazují rozpínající se sférickou skořápku trosek, ve skutečnosti jsou tvořeny osvětlením stále se rozpínajícího elipsoid s progenitorovou hvězdou na jednom ohnisku a pozorovatelem na druhém. Navzdory zdání jsou tedy struktury na těchto fotografiích vůči divákovi konkávní.
V březnu 2003 byla velikost světelné ozvěny na obloze dvojnásobná úhlový průměr Jupitera a pokračoval v růstu.[19] Úhlový průměr Jupitera se pohybuje od 30 do 51 obloukové sekundy.
Zatím není jasné, zda je okolní mlhovina spojena se samotnou hvězdou. Pokud by tomu tak bylo, mohly by být vyrobeny hvězdou v dřívějších erupcích, které by vylučovaly několik modelů založených na jednotlivých katastrofických událostech.[2] Existují však přesvědčivé důkazy o tom, že systém V838 Monocerotis je velmi mladý a stále zabudovaný do systému mlhovina ze kterého se vytvořil.[11]
Erupce původně vyzařovala při kratších vlnových délkách (tj. Byla modřejší), což lze vidět na světelné ozvěně: vnější hranice je na snímcích z HST modravá.[2]
Hypotézy
Dosud bylo zveřejněno několik poměrně odlišných vysvětlení pro erupci V838 Monocerotis.[20]
Atypický výbuch novy
Výbuch V838 Monocerotis může být koneckonců nová erupce, i když velmi neobvyklá. To je však velmi nepravděpodobné vzhledem k tomu, že systém obsahuje hvězdu typu B a hvězdy tohoto typu jsou mladé a hmotné. Nebyl dostatek času na to, aby se případný bílý trpaslík ochladil a nahromadil dostatek materiálu, který by způsobil erupci.[15]
Tepelný puls umírající hvězdy
V838 Monocerotis může být post-asymptotická obří větev hvězda, na pokraji své smrti. Mlhovina osvětlená světelnou ozvěnou může být ve skutečnosti prachová skořápka obklopující hvězdu, vytvořená hvězdou během předchozích podobných výbuchů. Rozjasnění mohlo být tzv heliový blesk kde se náhle zapálí jádro umírající hvězdy s nízkou hmotností hélium fúze narušení, ale ne zničení hvězdy. Je známo, že k takové události došlo v Sakuraiův objekt. Několik důkazů však podporuje argument, že prach je spíše mezihvězdný než soustředěný na V838 Monocerotis. Umírající hvězda, která ztratila své vnější obálky, by byla přiměřeně horká, ale důkazy místo toho ukazují na mladou hvězdu.[7]
Termonukleární událost uvnitř masivního velikána
Podle některých důkazů může být V838 Monocerotis velmi masivní superobr. Také v tomto případě mohl být výbuch výbuchem helia. Velmi hmotné hvězdy přežijí několik takových událostí; nicméně, oni zažijí těžké hromadné ztráty (asi polovina původní hmoty je ztracena, zatímco v hlavní sekvence ) před usazením jako extrémně horké Vlčí paprsky hvězdy. Tato teorie může také vysvětlit zjevné prachové skořápky kolem hvězdy. V838 Monocerotis se nachází v přibližném směru galaktické anticentrum a pryč z disku Mléčné dráhy. Hvězdné narození je méně aktivní ve vnějších galaktických oblastech a není jasné, jak tam taková hmotná hvězda může vzniknout. Existují však velmi mladé shluky jako Ruprecht 44 a 4 miliony let starý NGC 1893 ve vzdálenosti asi 7 a 6 kiloparseky, resp.[10]
Mergeburst
Výbuch mohl být výsledkem tzv mergeburst, sloučení dvou hvězd hlavní sekvence (nebo 8M☉ hvězda hlavní posloupnosti a 0,3M☉ hvězda před hlavní sekvencí). Tento model je posílen zdánlivou mladostí systému a skutečností, že více hvězdných systémů může být nestabilních. Méně hmotná složka mohla být na velmi excentrické oběžné dráze nebo vychýlena směrem k té masivní. Počítačové simulace prokázaly věrohodný model fúze. Simulace také ukazují, že nafouknutá obálka by pocházela téměř úplně z menší složky. Kromě toho model fúze vysvětluje několik vrcholů světelné křivky pozorovaných během výbuchu.[11] Ve skutečnosti, na základě dalších pozorování hvězd podobných V838 Monocerotis, jako např V1309 Scorpii, astronomové věří, že toto je nejpravděpodobnější scénář.[Citace je zapotřebí ]
Planetární událost zachycení
Další možností je, že V838 Monocerotis mohl svého obra spolknout planety. Pokud by jedna z planet vstoupila do atmosféry hvězdy, hvězdná atmosféra by začala planetu zpomalovat. Když planeta pronikla hlouběji do atmosféry, tření by zesílilo a kinetická energie by se uvolňovala do hvězdy rychleji. Obálka hvězdy by se potom dostatečně zahřála, aby se spustila deuterium fúze, která by vedla k rychlé expanzi. K pozdějším vrcholům pak mohlo dojít, když do rozšířené obálky vstoupily další dvě planety. Autoři tohoto modelu počítají, že každý rok se ve hvězdách podobných Slunci v galaxii Mléčné dráhy vyskytne přibližně 0,4 planetárního zachycení, zatímco u hmotných hvězd jako V838 Monocerotis je rychlost přibližně 0,5–2,5 událostí ročně.[21]
Společná obálka
Vidět Společná obálka
Viz také
Poznámky
- ^ Slunce je absolutní velikost je 4,83, což znamená, že jeho zdánlivá velikost by byla 4,83 při 10 parsecích a V838 Mon byl 15 000krát zářivější než slunce za předpokladu, že je 6 500 parseků daleko, takže zdánlivá velikost V838 Mon přichází na 4,83 - 2,5 × log (15000) + 5 × log (6500/10) ≈ 8,5.
- ^ Odkaz v prvním případě výslovně neposkytuje světelnost.
Reference
- ^ A b C Brown, N.J .; Waagen, E.O .; Scovil, C .; Nelson, P .; Oksanen, A .; Solonen, J .; Cena, A. (2002). Msgstr "Zvláštní proměnná v Monoceros". IAU Circ. 7785: 1. Bibcode:2002IAUC.7785 .... 1B.
- ^ A b C d E Bond, Howard E .; Henden, Arne; Levay, Zoltan G .; Panagia, Nino; Sparks, William B .; Starrfield, Sumner; Wagner, R. Mark; Corradi, R. L. M .; Munari, U. (27. března 2003). „Energický hvězdný výbuch doprovázený okolními světelnými ozvěnami“. Příroda. 422 (6930): 405–408. arXiv:astro-ph / 0303513. Bibcode:2003 Natur.422..405B. doi:10.1038 / nature01508. PMID 12660776. S2CID 90973.
- ^ A b Evans, A .; Geballe, T. R .; Rushton, M. T .; Smalley, B .; van Loon, J. Th .; Eyres, S. P. S .; Tyne, V. H. (srpen 2003). „V838 Mon: supergiant L?“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Královská astronomická společnost. 343 (3): 1054–1056. Bibcode:2003MNRAS.343.1054E. doi:10.1046 / j.1365-8711.2003.06755.x.
- ^ A b C Goranskij, V. P .; Barsukova, E. A .; Burenkov, A. N .; Valeev, A. F .; Zharova, A. V .; Kroll, P .; Metlova, N. V .; Shugarov, S. Yu. (2020). "Progenitor a zbytek Luminous Red Nova V838 Monocerotis". Astrofyzikální bulletin. 75 (3): 325–349. Bibcode:2020AstBu..75..325G. doi:10.1134 / S1990341320030049. S2CID 221839336.
- ^ A b C Brown, A. G. A .; et al. (Spolupráce Gaia) (srpen 2018). "Gaia Vydání dat 2: Souhrn obsahu a vlastnosti průzkumu ". Astronomie a astrofyzika. 616. A1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051. Záznam Gaia DR2 pro tento zdroj na Vezír.
- ^ A b C Ortiz-León, Gisela N .; Menten, Karl M .; Kamiński, Tomasz; Brunthaler, Andreas; Reid, Mark J .; Tylenda, Romuald (2020). „SiO maserova astrometrie červeného přechodného V838 Monocerotis“. Astronomie a astrofyzika. 638: A17. arXiv:2004.01488. Bibcode:2020A & A ... 638A..17O. doi:10.1051/0004-6361/202037712. S2CID 214794885.
- ^ A b C d E F G Tylenda, R .; Soker, N .; Szczerba, R. (říjen 2005). „Na předka V838 Monocerotis“. Astronomie a astrofyzika. 441 (3): 1099–1109. arXiv:astro-ph / 0412183. Bibcode:2005A & A ... 441.1099T. doi:10.1051/0004-6361:20042485. S2CID 119363054. Citováno 10. srpna 2006.
- ^ A b C Tylenda, R .; Kamiński, T .; Schmidt, M .; Kurtev, R .; Tomov, T. (2011). „Optická spektroskopie s vysokým rozlišením V838 Monocerotis v roce 2009“. Astronomie a astrofyzika. 532: A138. arXiv:1103.1763. Bibcode:2011A & A ... 532A.138T. doi:10.1051/0004-6361/201116858. S2CID 118649108.
- ^ Loebman, S. R .; Wisniewski, J. P .; Schmidt, S. J .; Kowalski, A. F .; Barry, R. K.; Bjorkman, K. S .; Hammel, H. B .; Hawley, S.L .; Hebb, L .; Kasliwal, M. M .; Lynch, D. K. (leden 2015). „Pokračující optická až střední infračervená evoluce modelu V838 Monocerotis“. Astronomický deník. 149 (1): 17. arXiv:1409.2513. Bibcode:2015AJ .... 149 ... 17L. doi:10.1088/0004-6256/149/1/17. ISSN 0004-6256. S2CID 35259252.
- ^ A b C d Munari, U .; Munari, U .; Henden, A .; Vallenari, A .; Bond, H. E.; Corradi, R. L. M .; Crause, L .; Desidera, S .; et al. (2. května 2005). "Na dálku, zarudnutí a předek V838 Mon". Astronomie a astrofyzika. 434 (3): 1107–1116. arXiv:astro-ph / 0501604. Bibcode:2005A & A ... 434,1107M. doi:10.1051/0004-6361:20041751.
- ^ A b C Soker, N .; Tylenda, R. (15. června 2006). „Modelování modelu V838 Monocerotis jako objektu Mergeburst“. Povaha V838 Mon a její světelná ozvěna. 363: 280. arXiv:astro-ph / 0606371. Bibcode:2007ASPC..363..280S.
- ^ A b Sparks, W. B .; Bond, H. E.; Cracraft, M .; Levay, Z .; Crause, L. A .; Dopita, M. A .; Henden, A. A .; Munari, U .; Panagia, N .; Starrfield, S. G .; Sugerman, B. E .; Wagner, R. M .; l. White, R. (2008). „V838 Monocerotis: Geometrická vzdálenost polarimetrického zobrazování jeho světelné ozvěny od Hubblova kosmického dalekohledu“. Astronomický deník. 135 (2): 605–617. arXiv:0711.1495. Bibcode:2008AJ .... 135..605S. doi:10.1088/0004-6256/135/2/605. S2CID 13459320.
- ^ Lane, B.F .; Retter, A .; Thompson, R. R .; Eisner, J. A. (duben 2005). "Interferometrické pozorování V838 Monocerotis". Astrofyzikální deník. Americká astronomická společnost. 622 (2): L137 – L140. arXiv:astro-ph / 0502293. Bibcode:2005ApJ ... 622L.137L. doi:10.1086/429619. S2CID 119473906.
- ^ Chesneau, Olivier; Millour, Florentin; De Marco, Orsola; Bright, S. N .; Spang, Alain; Banerjee, D. P. K .; Ashok, N. M .; Kaminski, T .; Wisniewski, John P .; Meilland, Anthony; Lagadec, Eric (2014). „V838 Monocerotis: ústřední hvězda a její prostředí deset let po výbuchu“. Astronomie. 569: L3. arXiv:1407.5966. Bibcode:2014A & A ... 569L ... 3C. doi:10.1051/0004-6361/201424458. S2CID 11558941.
- ^ A b Boschi, F .; Munari, U. (květen 2004). "Evoluce M 31-RV a její údajný vzorec výbuchu". Astronomie a astrofyzika. 418 (3): 869–875. arXiv:astro-ph / 0402313. Bibcode:2004 A & A ... 418..869B. doi:10.1051/0004-6361:20035716. S2CID 18582562. M31-RV - 0402313
- ^ A b Tylenda, R. (4. června 2005). „Vývoj modelu V838 Monocerotis během a po erupci v roce 2002“. Astronomie a astrofyzika. 436 (3): 1009–1020. arXiv:astro-ph / 0502060. Bibcode:2005A & A ... 436.1009T. doi:10.1051/0004-6361:20052800. S2CID 3566688.
- ^ [email protected], Vývoj světelné ozvěny kolem V838 Monocerotis, vyvoláno 2015-08-27
- ^ „Many Epochs of V838 Mon“. Projekt Hubble Heritage. Citováno 3. října 2015.
- ^ „Hubbleovy hodinky světlo záhadné vybuchující hvězdy ozývají vesmírem“. Hubblesite. 26. března 2003. Archivováno od originálu 22. prosince 2017.
- ^ Overbye, Dennis (03.09.2014). „Hvězda V838 Monocerotis má stále explodující hlavy astronomů“. The New York Times. ISSN 0362-4331. Citováno 2015-08-30.
- ^ Retter, A .; Zhang, B .; Siess, L .; Levinson, A. (22. května 2006). „Model zachycení planet V838 Monocerotis: závěry pro hloubku průniku planety / planet“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 370 (3): 1565–1572. arXiv:astro-ph / 0605552. Bibcode:2006MNRAS.370.1565C. doi:10.1111 / j.1365-2966.2006.10579.x.
externí odkazy
- AAVSO Variabilní hvězda měsíce, prosinec 2002: V838 po
- Show 12: A Flash of Brilliance Dr. Frank Summers vypráví o tajemné erupční hvězdě
- Hubbleovy hodinky světlo záhadné vybuchující hvězdy ozývají vesmírem — STScI tisková zpráva STScI-2003-10 (26. března 2003; přijata 10. srpna 2006)
- Světlo pokračuje v ozvěně tři roky po výbuchu hvězd — STScI tisková zpráva STScI-2005-02 (3. února 2005; přijato 10. srpna 2006)
- Projekt Hubble Heritage - více informací a obrázků (přijato 10. srpna 2006)
- Nejnovější pohledy Hubbleova světla na ozvěnu z hvězdy V838 Monocerotis — STScI tisková zpráva STScI-2006-50 (Datum expozice: 17. listopadu 2005 a 9. září 2006. Vydáno 26. října 2006.)
- V838 na ESA / Hubble
- Astronomický snímek NASA dne pro 3. října 2002. Fotografie pořízené Lisou Crause pomocí 1 metr dalekohled u Jihoafrická astronomická observatoř
- V838 Monocerotis v příručce Constellation Guide
- Hvězda V838 Monocerotis má stále explodující hlavy astronomů (NYT, 3. září 2014).