ВР 104
WR 104 — тройная звездная система, расположенная на расстоянии около 2580 парсеков (8400 св. лет) от Земли . Главная звезда — это звезда Вольфа-Райе (сокращенно WR), у которой есть звезда главной последовательности B0,5 на близкой орбите и еще один, более далекий, более слабый компаньон.
Звезда WR окружена характерной спиральной туманностью Вольфа-Райе , часто называемой туманностью «вертушка». Ось вращения двойной системы и, вероятно, двух ближайших звезд направлена примерно в сторону Земли. По прогнозам, в течение следующих нескольких сотен тысяч лет звезда Вольфа-Райе испытает сверхновую с коллапсом ядра с небольшой вероятностью произвести длительную гамма-всплеск .
Возможность взрыва сверхновой WR 104, имеющего разрушительные последствия для жизни на Земле, вызвала интерес в средствах массовой информации, и с 2008 года в прессе вышло несколько научно-популярных статей. Некоторые статьи решают отвергнуть катастрофический сценарий, другие оставляют его. как открытый вопрос. [10] [11] [12] [13]
Система
[ редактировать ]Звезда Вольфа-Райе, дающая характерный спектр линий излучения WR 104, имеет разрешенный компаньон и неразрешенный спектроскопический компаньон, образуя тройную систему.
Спектроскопическая пара состоит из звезды Вольфа – Райе и звезды главной последовательности B0,5 . Звезда WR визуально на 0,3 звездной величины слабее звезды главной последовательности, хотя звезду WR обычно считают главной, поскольку она доминирует во внешнем виде спектра и более ярка. Они находятся на почти круговой орбите, разделенной примерно 2 а.е., что на предполагаемом расстоянии составит около одной угловой секунды. [3] Две звезды вращаются каждые 241,5 дня с небольшим наклоном (т.е. почти лицом друг к другу). [8]
Визуально разрешенный спутник на 1,5 звездной величины слабее, чем объединенная спектроскопическая пара , и находится на расстоянии почти одной угловой секунды. Считается, что это физически связано, хотя орбитальное движение не наблюдалось. Судя по цвету и яркости, ожидается, что это горячая звезда главной последовательности. [3]
Структура
[ редактировать ]Ось вращения двойной системы направлена примерно в сторону Земли с расчетным наклоном от 0 до 16 градусов. Это обеспечивает удачный угол обзора для наблюдения за двойной системой и ее динамикой. [14]
Обнаружен в рамках эксперимента Кека по маскировке апертуры. [16] WR 104 окружена характерной пылевой туманностью Вольфа-Райе диаметром более 200 астрономических единиц, образовавшейся в результате взаимодействия звездных ветров двух звезд во время их вращения и орбиты. Спиральный вид туманности привел к использованию названия Туманность Вертушка. [9] Спиральная структура туманности состоит из пыли, образованию которой не позволило бы интенсивное излучение WR 104, если бы не спутник звезды. Область, где взаимодействует звездный ветер двух массивных звезд, сжимает материал настолько, что образуется пыль , а вращение системы приводит к образованию спиралевидной структуры. [17] Круглый вид спирали позволяет сделать вывод, что система видна почти на полюсе, а почти круговой орбитальный период в 220 дней. на основании схемы истечения вертушки был предположен [14]
WR 104 показывает частые затмения , а также другие нерегулярные изменения яркости. Невозмущенная видимая звездная величина составляет около 12,7, но звезда редко бывает на этом уровне. Считается, что затмения вызваны пылью, образовавшейся из выброшенного материала, а не звездой-компаньоном. [2]
Прародитель сверхновой
[ редактировать ]По прогнозам, обе звезды в системе WR 104 закончат свои дни как сверхновые с коллапсом ядра . Звезда Вольфа-Райе находится на заключительной фазе своего жизненного цикла и, как ожидается, превратится в сверхновую гораздо раньше, чем звезда OB. По прогнозам, это произойдет в какой-то момент в течение следующих нескольких сотен тысяч лет. [14] Учитывая относительно близость к Солнечной системе, был поднят вопрос о том, будет ли WR 104 представлять будущую опасность для жизни на Земле. [18]
Гамма-всплеск
[ редактировать ]Помимо сверхновой с коллапсом ядра, астрофизики размышляли о том, может ли WR 104 вызвать гамма-всплеск (GRB) в конце своей жизни. [19] [14] Звезда-компаньон OB, безусловно, имеет потенциал, но звезда Вольфа-Райе, вероятно, станет сверхновой гораздо раньше. Остается слишком много неопределенностей и неизвестных параметров для какого-либо надежного прогноза, и были опубликованы лишь отрывочные оценки сценария GRB для WR 104. [14]
Звезды Вольфа-Райе с достаточно высокой скоростью вращения перед тем, как стать сверхновой, могли произвести длительный гамма-всплеск, испуская излучение высокой энергии вдоль своей оси вращения в виде двух противоположно направленных релятивистских струй . В настоящее время механизмы генерации гамма-всплесков до конца не изучены, но считается, что существует небольшая вероятность того, что компонент Вольфа-Райе WR 104 может стать таковым, когда он станет сверхновой. [14]
Воздействие на Землю
[ редактировать ]Согласно имеющимся астрофизическим данным как для WR 104, так и для ее спутника, в конечном итоге обе звезды будут окончательно уничтожены как анизотропные сверхновые с высокой направленностью , производящие концентрированное радиационное излучение в виде узких релятивистских струй . [20] Теоретические исследования таких сверхновых предполагают, что формирование струи совпадает с осями вращения ее звезды-прародительницы и ее возможного звездного остатка и будет преимущественно выбрасывать вещество вдоль их полярных осей. [14]
Если эти струи окажутся направленными на нашу Солнечную систему, их последствия могут нанести существенный вред жизни на Земле и ее биосфере, истинное воздействие которых зависит от количества получаемой радиации, количества энергичных частиц и расстояния до источника. Знание того, что наклон двойной системы, содержащей WR 104, составляет примерно 12° относительно луча зрения, и предположение, что оси вращения обеих звезд ориентированы одинаково, предполагает некоторый потенциальный риск. [21] Недавние исследования показывают, что эти эффекты представляют «крайне маловероятную» опасность для жизни на Земле, из-за которой, как заявил австралийский астроном Питер Тутхилл , звезде Вольфа-Райе придется пережить необычайную череду последовательных событий: [21]
- Звезде Вольфа-Райе пришлось бы произвести гамма-всплеск (GRB); однако эти события в основном связаны с галактиками с низкой металличностью пока не наблюдались и в нашей Галактике Млечный Путь . Некоторые астрономы считают маловероятным, что WR 104 будет генерировать гамма-всплеск; [22] Татхилл предварительно оценивает вероятность любого события GRB примерно на уровне одного процента, но предупреждает, что для уверенности необходимы дополнительные исследования.
- Ось вращения звезды Вольфа-Райе должна была бы быть направлена в сторону Земли. По оценкам, ось звезды близка к оси двойной орбиты WR 104. Наблюдения за спиральным шлейфом согласуются с углом орбитального полюса от 0 до 16 градусов относительно Земли, но спектрографические наблюдения предполагают значительно больший и, следовательно, менее опасный угол 30–40 ° (возможно, до 45 °). [23] Оценки дуги «угла раскрытия» струи в настоящее время варьируются от 2 до 20 градусов. (Примечание: «угол раскрытия» — это общий угловой размах струи, а не угловой размах от оси в одну сторону. Следовательно, Земля будет находиться на пересекающемся пути только в том случае, если фактический угол оси звезды относительно Земли меньше половины ) угла открытия.
- Реактивному самолету придется пролететь достаточно далеко, чтобы нанести ущерб жизни на Земле. Чем уже кажется струя, тем дальше она достигнет, но тем меньше вероятность того, что она столкнется с Землей.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Применяя закон Стефана-Больцмана с номинальной солнечной эффективной температурой 5772 К :
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Кутри, Рок М.; Скрутски, Майкл Ф.; Ван Дайк, Шайлер Д.; Бейхман, Чарльз А.; Карпентер, Джон М.; Честер, Томас; Камбрези, Лоран; Эванс, Трейси Э.; Фаулер, Джон В.; Гизис, Джон Э.; Ховард, Элизабет В.; Хухра, Джон П.; Джарретт, Томас Х.; Копан, Евгений Л.; Киркпатрик, Дж. Дэви; Лайт, Роберт М.; Марш, Кеннет А.; Маккаллон, Ховард Л.; Шнайдер, Стивен Э.; Стининг, Рэй; Сайкс, Мэтью Дж.; Вайнберг, Мартин Д.; Уитон, Уильям А.; Уилок, Шерри Л.; Закариас, Н. (2003). «Онлайн-каталог данных VizieR: Каталог точечных источников всего неба 2MASS (Cutri + 2003)» . Коллекция электронных каталогов CDS/ADC . 2246 : II/246. Бибкод : 2003yCat.2246....0C . Архивировано из оригинала 21 апреля 2021 года . Проверено 16 ноября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уильямс, премьер-министр (2014). «Затмения и пылеобразование звездами Вольфа – Райе типа WC9» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 445 (2): 1253–1260. arXiv : 1408.6759 . Бибкод : 2014MNRAS.445.1253W . дои : 10.1093/mnras/stu1779 . ISSN 0035-8711 . S2CID 119264818 .
- ^ Перейти обратно: а б с Уоллес, Дебра Дж.; Моффат, Энтони Ф.Дж.; Шара, Майкл М. (2002). «Обнаружение космическим телескопом Хаббла двойных спутников вокруг трех звезд WC9: WR 98a, WR 104 и WR 112». Взаимодействующие ветры от массивных звезд. Материалы конференции ASP . 260 : 407. Бибкод : 2002ASPC..260..407W .
- ^ Ван дер Хухт, Калифорния (2001). «Седьмой каталог галактических звезд Вольфа – Райе». Новые обзоры астрономии . 45 (3): 135–232. Бибкод : 2001НовыйAR..45..135В . дои : 10.1016/S1387-6473(00)00112-3 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Сулен, А; Миллор, Ф; Лопес, Б; Материя, А; Лагадек, Э; Карбилле, М; Камера, А; Ламбертс, А; Ланглуа, М; Милли, Дж; Авенхаус, Х; Магнар, Ю; Ру, А; Мулен, Т; Карл, М; Севин, А; Мартинес, П; Абэ, Л; Рамос, Дж (2018). «Вид СФЕРЫ на Вольф-Райе 104». Астрономия и астрофизика . 618 : А108. arXiv : 1806.08525 . дои : 10.1051/0004-6361/201832817 . S2CID 119195253 .
- ^ Перейти обратно: а б с Браун, АГА ; и др. (сотрудничество Gaia) (август 2018 г.). « Выпуск данных Gaia 2: Краткое описание содержания и свойств опроса» . Астрономия и астрофизика . 616 . А1. arXiv : 1804.09365 . Бибкод : 2018A&A...616A...1G . дои : 10.1051/0004-6361/201833051 . Запись Gaia DR2 для этого источника на VizieR .
- ^ Уильямс, премьер-министр; ван дер Хухт, штат Калифорния (2000). «Спектроскопия звезд Вольфа – Райе WC9: поиск спутников» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 314 (1): 23–32. Бибкод : 2000MNRAS.314...23W . дои : 10.1046/j.1365-8711.2000.03332.x . ISSN 0035-8711 .
- ^ Перейти обратно: а б Ламбертс, А.; Дубус, Г.; Лесур, Г.; Фроманг, С. (2012). «Влияние орбитального движения на структуру и устойчивость адиабатических ударных волн в сталкивающихся ветровых двойных системах». Астрономия и астрофизика . 546 : А60. arXiv : 1202.2060 . Бибкод : 2012A&A...546A..60L . дои : 10.1051/0004-6361/201219006 . S2CID 119202656 .
- ^ Перейти обратно: а б с Харрис, Тим Дж.; Моннье, Джон Д.; Симингтон, Нил Х.; Куросава, Рюичи (2004). «Трехмерные модели переноса излучения пыли: туманность Вертушка WR 104» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 350 (2): 565. arXiv : astro-ph/0401574 . Бибкод : 2004MNRAS.350..565H . дои : 10.1111/j.1365-2966.2004.07668.x . S2CID 15291717 .
- ^ Плейт, Фил (3 марта 2008 г.). «WR 104: Ближайший гамма-всплеск?» . Откройте для себя журнал . Архивировано из оригинала 23 марта 2020 года . Проверено 13 октября 2022 г.
- ^ Сандерсон, Кэтрин (6 марта 2008 г.). « Обнаружено, что «Звезда Смерти» направлена на Землю» . Природа . Архивировано из оригинала 5 июня 2017 года . Проверено 27 июля 2016 г.
- ^ В. Чой, Чарльз (10 марта 2008 г.). «Настоящая Звезда Смерти может ударить Землю» . Space.com . Архивировано из оригинала 10 августа 2016 года . Проверено 27 июля 2016 г.
- ^ Клюгер, Джеффри (21 декабря 2012 г.). «Супер-пупер, поджаривающая планеты, взрывающаяся звезда, которая не причинит нам вреда, поэтому, пожалуйста, перестаньте беспокоиться об этом» . Журнал «Тайм» . Архивировано из оригинала 21 декабря 2017 года . Проверено 27 июля 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Тутилл, П.Г.; Моннье, доктор медицинских наук; Лоуренс, Н.; Данчи, туалет; Овоцкий, СП; Гейли, КГ (2008). «Прототип вертушки со встречным ветром WR 104». Астрофизический журнал . 675 (1): 698–710. arXiv : 0712.2111 . Бибкод : 2008ApJ...675..698T . дои : 10.1086/527286 . S2CID 119293391 .
- ^ Като, Тайчи; Хаседа, Кацуми; Ямаока, Хитоши; Такамизава, Кесао (август 2002 г.). «Открытие квазипериодической фотометрической переменности с чрезвычайно большой амплитудой в двойной системе Вольфа – Райе типа WC9, WR 104». Публикации Астрономического общества Японии . 54 (4): L51–L54. arXiv : astro-ph/0205525 . дои : 10.1093/pasj/54.4.L51 .
- ^ Тутхилл, Питер Г.; Моннье, Джон Д.; Данчи, Уильям К. (1 апреля 1999 г.). «Пыльная туманность-вертушка вокруг массивной звезды WR104» . Природа . 398 (6727): 487–489. arXiv : astro-ph/9904092 . Бибкод : 1999Natur.398..487T . дои : 10.1038/19033 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4373103 . Архивировано из оригинала 22 февраля 2023 года . Проверено 22 февраля 2023 г.
- ^ Тутилл, П.Г.; Моннье, доктор медицинских наук; Данчи, WC (1999). «Пыльная туманность-вертушка вокруг массивной звезды WR104». Природа . 398 (6727): 487–489. arXiv : astro-ph/9904092 . Бибкод : 1999Natur.398..487T . дои : 10.1038/19033 . S2CID 4373103 .
- ^ Хилл, Грант М. (2009). «WR 104: мы смотрим в дуло будущего GRB?». Американское астрономическое общество . 213 : 341.03. Бибкод : 2009AAS...21334103H .
- ^ Грефенер, Г.; Винк, Дж.С.; Харрис, Ти Джей; Лангер, Н. (2012). «Вращающиеся звезды Вольфа-Райе в пост-фазе RSG/LBV. Эволюционный канал к долговременным гамма-всплескам?». Астрономия и астрофизика . 547 : А83. arXiv : 1210.1153 . Бибкод : 2012A&A...547A..83G . дои : 10.1051/0004-6361/201118664 . S2CID 55530420 .
- ^ Верле, AE ; Захариас, Н.; Джонстон, К.; и др. (11 февраля 2009 г.). «Какова структура релятивистских джетов в АЯГ на шкале световых дней?» (PDF) . Astro2010: Десятилетний обзор астрономии и астрофизики . 2010 : 310. Бибкод : 2009astro2010S.310W . Архивировано (PDF) из оригинала 7 ноября 2016 г. Проверено 5 февраля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Тутилл, Питер. «WR 104: Технические вопросы» . Архивировано из оригинала 3 апреля 2018 года . Проверено 20 декабря 2015 г.
- ^ Ван Ден Хеувел, EPJ; Юн, С.-К. (2007). «Прародители длинных гамма-всплесков: граничные условия и бинарные модели». Астрофизика и космическая наука . 311 (1–3): 177–183. arXiv : 0704.0659 . Бибкод : 2007Ap&SS.311..177V . дои : 10.1007/s10509-007-9583-8 . S2CID 38670919 .
- ^ «WR 104 все-таки нас не убьет» . Вселенная сегодня . 7 января 2009 года. Архивировано из оригинала 19 сентября 2012 года . Проверено 27 июля 2016 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- WR 104 на WikiSky : DSS2 , SDSS , GALEX , IRAS , Водород α , Рентгеновские лучи , Астрофото , Карта неба , Статьи и изображения
- Страница Сиднейского университета (обсерватория Кека)
- Астрономическая фотография дня НАСА: WR 104: звездная система «Вертушка» (3 июня 2014 г.)
