V-kosmose.com

Астрономы предполагают, что Бетельгейзе образована слиянием звезд

Бетельгейзе достаточно близка и масштабна, чтобы наблюдать ее с помощью ALMA. Фото: ALMA

Бетельгейзе достаточно близка и масштабна, чтобы наблюдать ее с помощью ALMA. Фото: ALMA

Современные люди или Homo Sapiens существуют только около 250000 лет. Это всего лишь мгновение ока в космологических масштабах. Как оказалось, звезда Бетельгейзе может быть примерно того же возраста.

Новое исследование изучает идею о том, что Бетельгейзе сформировался в результате слияния двух звезд всего несколько сотен тысяч лет назад.

Исследование называется «Является ли Бетельгейзе результатом слияния в прошлом?» Ведущий автор - Манос Чатзопулос, доцент кафедры физики и астрономии в Университете штата Луизиана. Исследование доступно в открытом онлайн-архиве arXiv.org.

Расположение Бетельгейзе на ночном небе

Расположение Бетельгейзе на ночном небе

Бетельгейзе, или Альфа Ориона, является десятой самой яркой звездой на небе. В северных широтах она заметна зимой в созвездии Ориона. Это красная сверхгигантская звезда, и ее красный цвет хорошо виден невооруженным глазом.

В начале этого года Бетельгейзе попала в заголовки газет из-за меняющейся яркости. Изменяющаяся яркость была таинственной, и некоторые задавались вопросом, означает ли это, что звезда скоро станет сверхновой. Но для Бетельгейзе существует больше загадок, чем её вариация яркости.

Бетельгейзе, вероятно, сбежавшая звезда, изгнанная из места своего рождения, ассоциации Orion OB1. Она движется через Межзвездную среду (ISM) со скоростью около 30 км / с, которая создает мощный удар изгиба шириной более четырех световых лет. Вот где звездный ветер Бетельгейзе врезается в ISM.

Обзор Бетельгейзе прибором SPHERE в январе 2019 года. Фото: M. Montargès et al./ESO

Обзор Бетельгейзе прибором SPHERE в январе 2019 года. Фото: M. Montargès et al./ESO

Бетельгейзе также вращается очень быстро со скоростью около 5,5 км / с по сравнению с нашим Солнцем, которое вращается со скоростью чуть менее 2 км / с. И она огромна! Если бы Бетельгейзе находилась в центре нашей Солнечной системы, её орбита поглотила бы Меркурий, Венеру, Землю, Марс и, возможно, даже Юпитер.

Во введении к своей статье авторы пишут: «Мы утверждаем, что лучший сценарий, который может объяснить как быстрое вращение Бетельгейзе, так и наблюдаемую большую космическую скорость, - это сценарий, когда двойная звездная система была выброшена из родительского звездного скопления несколько миллионов лет назад, а затем впоследствии слилась».

Бетельгейзе занимает много места. Красные Супергиганты, подобные этому, являются самыми объемными звездами во Вселенной, которые сожгли большую часть водорода в своем ядре и расширились. Физика диктует, что по мере расширения объектов их вращение замедляется. Это иногда называют эффектом «фигуриста», потому что, когда фигуристы вращаются, они разводят руки, чтобы замедлить вращение. (Но на самом деле это просто сохранение момента импульса.)

Обзор Бетельгейзе в декабре 2019 года прибором SPHERE. Фото: M. Montargès et al./ESO

Обзор Бетельгейзе в декабре 2019 года прибором SPHERE. Фото: M. Montargès et al./ESO

Но Бетельгейзе вращается быстрее, чем следовало бы. На самом деле, не только Бетельгейзе имеет такую скорость вращения. Недавние наблюдения массивных звезд главной последовательности показали, что существуют такие звезды, скорость вращения которых достигает 450 км / с !!!

Это поднимает еще один наблюдательный факт о звездах: многие из них находятся в двойных системах. Согласно авторам статьи, это означает, что слияния могут играть более важную роль в формировании звезд, таких как Бетельгейзе.

Бетельгейзе в обзоре прибора VISIR. Фото: P. Kervella/M. Montargès et al./Eric Pantin/ESO

Бетельгейзе в обзоре прибора VISIR. Фото: P. Kervella/M. Montargès et al./Eric Pantin/ESO

«Эти результаты в сочетании с наблюдением того, что большинство массивных звезд являются членами двойных звездных систем, и что большинство массивных звезд в таких системах будут когда-нибудь подвергаться двойным взаимодействиям, а треть из них даже испытывает слияния, указывают на важность изучения влияния звездных слияний на долгосрочную эволюцию вращательных свойств массивных звезд».

Вот что думает команда астрономов.

Некоторое время назад, вероятно, несколько миллионов лет назад, Бетельгейзе и её звёздный компаньон были изгнаны с места их рождения в Ассоциации Orion OB1. Первичная звезда была около 16 солнечных масс, а вторичная была около 2 или 3 солнечных масс.

По мере того как более крупная звезда покинула главную последовательность и эволюционировала в фазу красного супергиганта, она расширялась. В конце концов, оболочка более крупной звезды расширилась до 200–300 радиусов Солнца и более крупная звезда просто охватила меньшую звезду. Затем скорость новой звезды и ее огромной оболочки была «увеличена до значений, которые остаются в диапазоне, согласующемся с наблюдениями Бетельгейзе в течение тысячелетий эволюции».

Изображение из исследования одного моделирования слияния. Левая панель показывает начальное расположение двойной пары. Правая панель показывает приливное разрушение вторичной звезды вокруг ядра первичной звезды. Цвета показывают разные плотности газа. Фото: Chatzopoulos et al, 2020.

Изображение из исследования одного моделирования слияния. Левая панель показывает начальное расположение двойной пары. Правая панель показывает приливное разрушение вторичной звезды вокруг ядра первичной звезды. Цвета показывают разные плотности газа. Фото: Chatzopoulos et al, 2020.

Интересно, что смертельная спираль вторичной звезды произошла быстро, согласно моделированию в исследовании. «В пределах 175 орбит вторичная звезда соприкоснулись с первичной и впоследствии они слились. Эта последняя фаза продолжалась около 5 дней».

Бетельгейзе также содержит необычно большое количество азота в атмосфере. По словам исследователей, это также можно объяснить слиянием. Поскольку спутник-звезда была поглощена, она могла вывести азот из ядра более крупной звезды.

В заключение своей статьи команда пишет, что звездные слияния являются «распространенной особенностью во Вселенной» и что они являются «разумным каналом формирования для быстро вращающихся гигантских и сверхгигантских звезд…»