VY Большого Пса

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
VY Большого Пса
Звезда
Sun and VY Canis Majoris.svg
Сравнение размеров Солнца и VY CMa
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Прямое восхождение

07ч 22м 58,3315с

Склонение

-25° 46′ 03,174″

Расстояние

~4 900 св. лет (~1 500 пк)[1]

Видимая звёздная величина (V)

7,9607[2] (варьирует от 6,5 до 9,6[3])

Созвездие

Большой Пёс

Астрометрия
Лучевая скорость (Rv)

49±10[4] км/c

Собственное движение (μ)

RA: 9,84[4] mas в год
Dec: 0,75[4] mas в год

Параллакс (π)

1,78±3,54[4] mas

Характеристики
Спектральный класс

M4 (М3-М4,5)[5][4]/M5Ia[6]

Показатель цвета (B − V)

2,24

Переменность

SR[7]

Физические характеристики
Масса

17 ± 8[5] M

Радиус

1420 ± 120[5] R

Температура

3490±90[5] K

Светимость

~270,000[5] L

Информация в базах данных
SIMBAD

данные

Источники: [4]

КоординатыSky map 07ч 22м 58,3315с_-25° 46′ 03,174″

VY Большого Пса (лат. VY Canis Majoris, VY CMa) — звезда в созвездии Большого Пса, гипергигант. Является одной из самых крупных и одной из самых ярких известных звёзд.

Расстояние до VY Большого Пса составляет примерно 1500 парсек (5000 световых лет).

Радиус звезды был уточнён в 2012 году — он лежит в диапазоне от 1300 до 1540 радиусов Солнца. Диаметр этого сверхгиганта составляет порядка 2 миллиарда километров (≈13,5 а. е.). Если VY Большого Пса поместить на место Солнца, то поверхность звезды будет находиться между Сатурном и Юпитером. Для того, чтобы облететь звезду по кругу, свету потребовалось бы 8 часов[8]. Для того, чтобы облететь её на сверхзвуковом самолете со скоростью 4500 км/ч, понадобилось бы более 150 лет (при радиусе в 1420 солнечных). Основное излучение звезды происходит в инфракрасном свете.

Масса звезды оценивается в 17 масс Солнца, что указывает на ничтожно малую плотность звезды в недрах. Плотность звезды приблизительно составляет 0,000005—0,00001 кг/м³ (для сравнения, плотность воздуха при 0 °C составляет 1,2929 кг/м³). Кубический километр звезды весил бы примерно 5—10 тонн.

О свойствах звезды идут противоречивые споры. Одна из точек зрения состоит в том, что эта звезда — очень большой красный гипергигант[9]. Другая — что это очень большой красный сверхгигант с диаметром лишь в 600 раз больше солнечного, а не в 2000. В этом случае его расширение будет продолжаться и в дальнейшем[10].

Природа VY Большого Пса[править | править исходный текст]

Первые известные записанные наблюдения VY Большого Пса имеются в звездном каталоге Жозефа Жерома де Лаланда 7 марта 1801 года, в котором VY СМа указана как звезда седьмой звездной величины. Дальнейшие наблюдения его видимой звездной величины в XIX веке показывают, что звезда теряла яркость с 1850 года[11].

Начиная с 1847 года, о VY СМа было известно, что эта звезда имеет малиновый оттенок[11]. В XIX веке наблюдатели обнаруживали по крайней мере шесть дискретных компонентов для VY СМа, предполагая возможность того, что это кратная звезда. Сейчас известно, что эти дискретные компоненты являются яркими участками окружающей звезду туманности. Визуальные наблюдения в 1957 году и изображения с высоким разрешением, сделанные в 1998 году, показали, что у VY СМа нет звезды-компаньона[12][11].

VY СМа является звездой с высокой светимостью спектрального класса M с эффективной температурой около 3000 К и располагается в правом верхнем углу диаграммы Герцшпрунга-Рессела, и предполагается, что её эволюция была сложной. До превращения в красного сверхгиганта VY СМа была звездой главной последовательности класса O с массой от 30 до 40 M[12].

Измерение расстояния[править | править исходный текст]

Расстояния до звёзд определяют по параллактическому смещению звезды, вызванному изменением положения наблюдателя по отношению к ней вследствие движения Земли по орбите вокруг Солнца. Однако VY CMa имеет слишком малое значение параллакса, совпадающее с погрешностью измерений, что делает такой способ определения расстояния ненадёжным[13].

В 1976 году Чарльз Дж. Лада и Марк Дж. Рид опубликовали открытие яркого ореола молекулярного облака в 15 минутах дуги к востоку от VY CMa. Край этого облака граничит с ярким ободом звезды. Резкое увеличение яркости излучения вместе со снижением выброса газа натолкнуло учёных на мысль о том, что данное облако является частью туманности NGC 2362 и находится на том же расстоянии, что и расположенные рядом звёзды, составляющем 1,5±0,5 килопарсек и определяемом по диаграмме Герцшпрунга-Рессела[14].

VY CMa проецируется на кончик обода молекулярного облака, предполагая её связь с ним. В дополнение к этому, скорость молекулярного облака очень близка к скорости звезды. Это ещё раз указывает на связь этой звезды с молекулярным облаком, и, следовательно, с NGC 2362. Это означает, что VY CMa также расположена на расстоянии 1,5 кпк[1].

Размер[править | править исходный текст]

Справа налево: VY СМа по сравнению с Бетельгейзе, Ро Кассиопеи, звездой Пистолет и Солнцем (слишком малым, чтобы быть видимым на этой иллюстрации). Также показаны орбиты Юпитера (красная) и Нептуна (синяя).

Профессор Роберт М. Хамфрис из университета Миннесоты оценивает радиус VY СМа в 1800—2100 солнечных[15]. Если такая звезда окажется на месте Солнца, то её поверхность окажется за орбитой Сатурна (около 9 а. е.). Если учесть верхний предел радиуса VY Большого Пса в 2100 солнечных, то на её облёт свету понадобится более 8,5 часов, по сравнению с Солнцем, облёт которого со скоростью света занял бы 14,5 секунд. Объём этой звезды в 7·1015 раз больше объёма Земли[16].

Если Землю представить в виде шара диаметром в один сантиметр, то при аналогичном соотношении диаметр VY СМа составит 2,3 км, при оценке её радиуса в 2100 солнечных.

Светимость[править | править исходный текст]

В 2006 году Хамфри использовал спектральные измерения распределения энергии VY Большого Пса, чтобы вычислить её светимость. Так как большая часть излучения, идущего от звезды рассеивается пылью в окружающем облаке, то учитывая интеграцию с суммарным потоком излучения окружающей туманности расчёты показали, что VY Большого Пса имеет светимость 4,3·105 L[15].

Споры[править | править исходный текст]

VY Большого Пса выбрасывает огромное количество газа во время своей вспышки[17].

Есть два противоречивых мнения о свойствах VY CMa. По одной точке зрения[15] эта звезда является очень большим и очень красным светящимся гипергигантом. По другим мнениям[18] это обычный красный сверхгигант с радиусом около 600 солнечных.

Как и его размеры, так и светимость VY CMa также является предметом дискуссий. Хамфрис указывает, что визуальная фотометрия по переработке визуальных и красные потоки в тепловой инфракрасной области спектра не является достаточной для звезд с большим количеством околозвездной пыли[15] .

VY Большого Пса также иллюстрирует концептуальные проблемы определения «поверхности» (и радиуса) очень больших звезд. При средней плотности около 0,000005 до 0,000010 кг/м³, звезда в тысячи раз менее плотная, чем атмосфера Земли (воздух) на уровне моря. При учёте радиуса нашего Солнца, в радиус никогда не включают корону, но корона Солнца горячее и гуще, чем «поверхность» VY Большого Пса. Поэтому точный радиус звезды до сих пор не установлен.

Возраст[править | править исходный текст]

Звезда, как показали исследования, является неустойчивой, скинув большую часть своей массы в окружающую её туманность. Астрономы, с помощью космического телескопа Хаббл, предсказывают, что VY Большого Пса взорвётся как гиперновая в ближайшие 100 тысяч лет. Теоретически, взрыв гиперновой вызовет гамма-всплески, которые могут повредить содержимое локальной части Вселенной, уничтожая любую клеточную жизнь в радиусе нескольких световых лет, однако, гипергигант расположен недостаточно близко к Земле, чтобы представлять угрозу.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 Lada, C. J.; Reid, M. (March 1976). "The discovery of a molecular cloud associated with VY CMa". Bulletin of the American Astronomical Society (American Astronomical Society) 8: 322.
  2. 1 2 "Hipparchos catalogue: query form". CASU Astronomical Data Centre. Cambridge Astronomical Survey Unit. 2006.
  3. "GCVS Query=VY CMa". General Catalogue of Variable Stars @ Sternberg Astronomical Institute, Moscow, Russia.
  4. 1 2 3 4 5 6 SIMBAD (англ.). — VY Большого Пса в базе данных SIMBAD. Проверено 14 ноября 2009.
  5. 1 2 3 4 5 (5 April 2012) «Fundamental properties and atmospheric structure of the red supergiant VY CMa based on VLTI/AMBER spectro-interferometry». Astronomy & Astrophysics 540: L12. DOI:10.1051/0004-6361/201219126. Bibcode:2012A&A...540L..12W.
  6. 1 2 Lipscy, S. J.; Jura, M.; Reid, M. J. (June 10, 2005). "Radio photosphere and mass-loss envelope of VY Canis Majoris". The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society) 626 (1): 439–445. arXiv:astro-ph/0502586. Bibcode 2005ApJ...626..439L. doi:10.1086/429900
  7. Monnier, J. D.; Geballe, T. R.; Danchi, W. C. (August 1, 1998). "Temporal variations of midinfrared spectra in late-type stars". The Astrophysical Journal (American Astronomical Society) 502 (2): 833–846. arXiv:astro-ph/9803027. Bibcode 1998ApJ...502..833M. doi:10.1086/305945.
  8. Свету Солнца для достижения Земли требуется 8 минут.
  9. Roberta M. Humphreys, VY Canis Majoris: The Astrophysical Basis of Its Luminosity, Архив препринтов arxiv.org
  10. Philip Massey, Emily M. Levesque, Bertrand Plez Bringing VY Canis Majoris Down to Size: An Improved Determination of Its Effective Tempeature, Архив препринтов arxiv.org, проверено 05-15-07
  11. 1 2 3 Robinson, L. J. (December 7, 1971). «Three somewhat overlooked facets of VY Canis Majoris». Commission 27 of the I. A. U., Information Bulletin on Variable Stars (Konkoly Observatory, Budapest) (599).
  12. 1 2 3 Wittkowski, M.; Langer, N.; Weigelt, G. (October 27, 1998). "Diffraction-limited speckle-masking interferometry of the red supergiant VY CMa". Astronomy and Astrophysics (European Southern Observatory) 340: 39–42.
  13. Pogge, Richard W. «Stellar distances». Astronomy 162: Introduction to Stars, Galaxies and the Universe. Ohio State University.
  14. Lada, Charles J.; Reid, Mark J. (January 1, 1978). "CO observations of a molecular cloud complex associated with the bright rim near VY Canis Majoris". The Astrophysical Journal (American Astronomical Society) 219: 95–104. Bibcode 1978ApJ...219...95L. doi:10.1086/155758
  15. 1 2 3 4 5 Humphreys, Roberta (October 13, 2006). "VY Canis Majoris: the astrophysical basis of its luminosity". arXiV. arXiv:astro-ph/0610433.
  16. Объём радиуса 9,58 а.е. составляет 1,23·1037 м³; Объём Земли 1,08·10211021 м³; соотношения объёмов 1,14·1016 или 11,4 квадриллионов
  17. HubbleSite — NewsCenter — Astronomers Map a Hypergiant Star’s Massive Outbursts (01/08/2007) — Release Images
  18. assey, Philip; Levesque, Emily M.; Plez, Bertrand (August 1, 2006). «Bringing VY Canis Majoris down to size: an improved determination of its effective temperature». The Astrophysical Journal 646 (2): 1203—1208. arXiv: astro-ph/0604253. Bibcode 2006ApJ…646.1203M. doi: 10.1086/505025
  19. Monnier, J. D.; Danchi, W. C.; Hale, D. S.; Lipman, E. A.; Tuthill, P. G.; Townes, C. H. (November 10, 2000). "Mid-infrared interferometry on spectral lines. II. Continuum (dust) emission around IRC +10216 and VY Canis Majoris". The Astrophysical Journal (The American Astronomical Society) 543 (2): 861–867. arXiv:astro-ph/0007393. Bibcode 2000ApJ...543..861M. doi:10.1086/317126
  20. Monnier, J. D.; Tuthill, P. G.; Lopez, B.; Cruzalebes, P.; Danchi, W. C.; Haniff, C. A. (February 10, 1999). "The last gasps of VY Canis Majoris: aperture synthesis and adaptive optics imagery". The Astrophysical Journal (American Astronomical Society) 512 (1): 351–361. arXiv:astro-ph/9810024. Bibcode 1999ApJ...512..351M. doi:10.1086/306761.
  21. Исследования звезды-гипергиганта " Gomel-Sat — Центр космических технологий

Ссылки[править | править исходный текст]