VLT skoðar stærsta gula reginrisann

Nýjar og gamlar mælingar leiða í ljós framandi tvístirnakerfi

Sævar Helgi Bragason 11. mar. 2014 Fréttir

Stjörnufræðingar hafa rannsakað eina af tíu stærstu stjörnum sem vitað er um. Í ljós kom framandi tvístirnakerfi

  • Svæðið i kringum gulu reginrisastjörnuna HR 5171

Nýlega var Very Large Telescope Interferometer ESO beint að stærstu gulu stjörnunni — stjörnu sem er ein af tíu stærstu stjörnum sem fundist hafa hingað til. Þessi guli reginrisi reyndist meira en 1300 sinnum breiðari en sólin okkar og hluti af tvístirnakerfi, þar sem stjörnurnar liggja svo þétt saman að þær snertast. Mælingarnar spanna meira en sextíu ára tímabil og komu að hluta til frá stjörnuáhugamönnum en þær benda líka til að þessi sjaldgæfa og magnaða stjarna breytist ört og hafi verið gripin glóðvolg á mjög skammvinnu skeiði á ævi sinni.

Með hjálp Very Large Telescope Interferometer (VLTI) ESO hefur alþjóðlegum hópi stjörnufræðinga, undir forystu Olivier Chesneau (Observatoire de la Côte d'Azur í Nice í Frakklandi), komist að því að guli reginrisinn HR 5171 A [1] er sannarlega risavaxinn — 1300 sinnum breiðiari en sólin okkar og umtalsvert stærri en búist var við [2]. Hún er því stærsta gula stjarnan sem þekkist. Stjarnan er ennfremur á lista yfir tíu stærstu stjörnurnar sem vitað er um — 50% stærri en frægi rauði reginrisinn Betelgás — og um milljón sinnum bjartari en sólin okkar.

„Nýju mælingarnar sýndu líka að stjarnan hefur förunaut, fylgistjörnu, sem er mjög nálægt henni og kom mjög á óvart,“ sagði Chesneau. „Stjörnurnar tvær eru svo nálægt hvor annarri að þær snertast, svo kerfið líkist einna helst risastórri hnetu.“

Stjörnufræðingarnir studdust við tækni sem kallast víxlmælingar til að sameina ljósgeisla sem nokkrir sjónaukar safna og mynda þannig einn risasjónauka, um 140 metra breiðann. Nýju niðurstöðurnar hvöttu stjörnufræðingana til að skoða vel eldri mælingar af stjörnunni sem ná meira en sextíu ár aftur í tímann, til að sjá hvernig hún hegðaði sér í fortíðinni [3].

Gulir reginrisar eru sárasjaldgæfir. Í Vetrarbrautinni okkar er aðeins vitað um rúman tug slíkra stjarna en Rho Cassiopeia er líklega þekktasta dæmið. Þeir eru með stærstu og björtustu stjörnum sem þekkjast en á þessu stigi ævinnar eru þeir mjög óstöðugir og breytast hratt. Vegna óstöðugleikans varpa gulir reginrisar frá sér efni út í geiminn og mynda stóran hjúp í kringum stjörnuna.

Þrátt fyrir að vera óralangt frá jörðinni, um 12000 ljósár, getur fólk með góða sjón greint stjörnuna naumlega með berum augum [4]. Í ljós hefur komið að HR 5171 A hefur vaxið undanfarin 40 ár og kólnað samhliða því en stjarna var gripinn glóðvolg á þessu skeiði í þróun sinni. Örfáar stjörnur hafa sést á sama skammvinna æviskeiði, því þegar þær miklar breytingar verða á hitastigi þeirra, breytast þær ört

Með því að gera mælingar á birtubreytingum stjörnunnar og skoða eldri gögn frá öðrum stjörnustöðum, gátu stjörnufræðingarnir staðfest að um er að ræða myrkvatvístirni, þar sem minni stjarna gengur fram og aftur fyrir þá stærri. Í þessu tilviki snýst fylgistjarnan um HR 5171 á um 1300 ödgum. Fylgistjarnan er mun smærri en örlítið heitari en HR 5171 A, en yfirborðshitastig þeirrar síðarnefndu er um 5.000°C.

„Við komumst að því að fylgistjarnan er stór og hefur áhrif á örl ög HR 5171 A, til dæmis með því að rífa ystu efnislögin af henni og breyta þannig þróun hennar,“ segir Chesenau að lokum.

Nýja uppgötvunin sýnir vel mikilvægi þess að rannsaka risavaxna og skammlífa gula reginrisa sem gæti hjálpað til við að skilja þróunarferli massamikilla stjarna almennt.

Skýringar

[1] Stjarnan er einnig þekkt sem V766 Cen, HD 119796 og HIP 67261.

[2] Sambærileg fyrirbæri virðast öll vera rauðir reginrisar sem ná 1000 til 1500 földum radíus sólar og hafa innan við 20 til 25 sólmassa upphafmassa. Radíus gula reginrisans var talinn vera um 400 til 700 faldur sólar.

[3] Litrófsmælingar voru fengnar frá Anglo-Australian Telescope með Echelle litrófsrita University College London (UCLES) við South African Astronomical Observatory (SAAO), með PUCHEROS frá Pontificía Universidad de Chile (PUC) og í gegnum kórónusjármælingar með Near-Infrared Coronographic Imager (NICI) á Gemini South sjónaukanum. Á meðal ljósmælingagagna voru innrauðar mælingar frá South African Astronomical Observatory sem gerðar voru frá 1975 til 2013 og úr öðrum gagnasöfnum frá 1982 til 2002, þar á meðal frá stjörnuáhugamönnum. Höfundar telja samræmið milli niðurstaðna stjörnufræðinga og stjörnuáhugamannsins Sebastian Otero (2000-2013) „framúrskarandi“ og „sýnir gæði mælinga stjörnuáhugamanna“.

[4] Sýndarbirtustig HR 5171 A reyndist sveiflast frá 6,10 til 7,3 en hægt er að sjá stjörnuna naumlega í stjörnumerkinu Mannfáknum.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá rannsókninni í greininni „“The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase”, eftir Chesneau et al., sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Tengdar myndir

  • HR 5171 AHR 5171, bjarta stjarnan á miðri mynd, er gulur reginrisi, mjög sjaldgæf tegund stjörnu en aðeins er vitað um rúman tug slíkra í Vetrarbrautinni. Stjarnan er 1300 sinnum breiðari en sólin og því ein af tíu stærstu stjörnum sem vitað er um. Athuganir með Very Large Telescope Interferometer hafa sýnt að hún er í raun mjög þétt tvístirni þar sem fylgistjarnan snertir aðalstjörnuna. Mynd: ESO/Digitized Sky Survey 2
  • HR 5171 AÁ þessari teikningu sést guli reginrisinn HR 5171. Þetta er mjög sjaldgæf tegund stjörnu en aðeins er vitað um rúman tug slíkra í Vetrarbrautinni. Stjarnan er 1300 sinnum breiðari en sólin og því ein af tíu stærstu stjörnum sem vitað er um. Athuganir með Very Large Telescope Interferometer hafa sýnt að hún er í raun mjög þétt tvístirni þar sem fylgistjarnan snertir aðalstjörnuna. Mynd: ESO