Радиотелескопы показали истинный размер атмосферы Антареса

Международная команда астрономов создала самую подробную карту атмосферы звезды Антарес — красного гиганта-гиганта, примерно в 700 раз больше нашего Солнца. Новые наблюдения показали, что атмосфера звезды в 12 раз больше радиуса самой звезды. Если бы красный сверхгигант был помещен на место Солнца, внешний край атмосферы закончился бы между Сатурном и Ураном.

Антарес, самая яркая звезда в созвездии Скорпиона, видимая невооруженным глазом, — красный сверхгигант. Это около 550 световых лет от Земли. Оно в 700 раз больше нашего Солнца и в 12 раз массивнее. Красные супергиганты — огромные звезды на последних этапах своей жизни. Они характеризуются огромными размерами, низкой плотностью и относительно низкой температурой поверхности. Когда они сжигают все свое топливо, они заканчиваются взрывом сверхновой.

Красные сверхгиганты, такие как Антарес или Бетельгеза, выбрасывают тяжелые элементы в космос с помощью сильных ветров. Однако сама природа этих звездных ветров плохо изучена, что побуждает ученых изучать это явление, что приводит к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics .

Антарес атмосфера

В новых исследованиях беспрецедентная чувствительность и разрешение радиотелескопов ALMA и VLA выявили размер и температуру атмосферы Антареса чуть выше поверхности звезды, по всей ее хромосфере, вплоть до области излучения звездного ветра. В результате анализа была создана самая подробная карта атмосферы красного супергиганта. На самом деле, это лучшая радиокарта любой звезды, кроме Солнца. 

Как видно из диапазона видимого света, диаметр Антареса примерно в 700 раз больше диаметра нашего Солнца. Но когда ALMA и VLA показали изображение в диапазоне длин волн, оказалось, что красный супергигант еще больше. «Размер звезды может значительно варьироваться в зависимости от длины волны света, в котором она наблюдается», — объяснил Имон О’Горман из Дублинского института перспективных исследований в Ирландии, ведущий автор публикации. «Более длинные волны VLA показали, что атмосфера супергиганта простиралась почти в 12 раз дальше самой звезды», — добавил он.

Если бы Антарес находился на месте Солнца, он бы достиг орбиты Марса, но вместе с его атмосферой, видимой в радиочастотном спектре, его внешний слой заканчивался бы между орбитой Сатурна и Урана, что прекрасно показано на графике ниже.

Инжир. NRAO / AUI / NSF, С. Дагнелло

Ученые также узнали о температуре большинства газов и плазмы в атмосфере Антареса благодаря радиотелескопам. Наиболее заметной была температура в хромосфере. Это область над поверхностью звезды, которая нагревается магнитными полями и ударными волнами, создаваемыми энергичным движением конвективных ячеек на поверхности звезды. Мало что известно о звездных хромосферах, и в этом исследовании этот регион впервые был исследован на радиоволнах.

Дальнейшие открытия

Ученые обнаружили, что хромосфера звезды простирается примерно до 2,5 радиуса звезды (хромосфера нашего Солнца достигает только 1/200 радиуса Солнца). Они также обнаружили, что температура хромосферы ниже, чем предполагалось ранее оптическими и ультрафиолетовыми наблюдениями. Температура хромосфер Antares достигает пика около 3500 градусов по Цельсию. Для сравнения, хромосфера Солнца достигает температуры почти 20 000 градусов по Цельсию.

«Мы обнаружили, что хромосфера« теплая »и не горячая, с точки зрения звездных температурных шкал», — сказал О’Горман. По его словам, разница заключается в измерительных приборах. Ранее наблюдения проводились в ультрафиолетовом и видимом свете. Этот подход имеет тенденцию захватывать самые горячие точки на и вокруг звезды. Радио инструменты чувствительны к более холодному материалу, и благодаря этому они могли видеть расширяющуюся атмосферу.

«Мы думаем, что красные супергиганты, такие как Антарес и Бетельгеза, имеют неоднородную атмосферу», — объяснил Кейити Оннака из Университета Католики дель Норте в Чили, который ранее наблюдал за атмосферой Антареса в инфракрасном свете. — Давайте представим, что их атмосфера представляет собой картину, состоящую из множества точек разного цвета, изображающих разные температуры. Большая часть изображения содержит летние газовые точки, которые видят радиотелескопы, но есть и холодные точки, которые видят только инфракрасные телескопы, и горячие точки, которые видят ультрафиолетовые телескопы. В настоящее время мы не можем наблюдать эти точки по отдельности, но мы хотим попробовать это в будущих исследованиях, — добавил он.

В данных ALMA и VLA астрономы также видели четкое различие между хромосферой и регионом, где начинают формироваться звездные ветры. — Когда я был студентом, я мечтал о таких данных. Знание фактического размера звезд и температуры их атмосфер дает нам представление о том, как эти сильные ветры начинают формироваться и как выбрасывается масса », — сказал Грэм Харпер из Университета Колорадо, Боулдер, соавтор публикации.

— Мы склонны видеть звезды как световые точки на ночном небе. Тот факт, что мы можем детально составить карту атмосферы Антареса, является истинным свидетельством технического прогресса. Эти наблюдения приближают Вселенную к нашему заднему двору », — отметил Крис Карилли из Национальной радиоастрономической обсерватории.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *