Апеп (звездная система)
Данные наблюдений Эпоха J2000.0 Равноденствие J2000.0 | |
---|---|
Созвездие | Норма |
Прямое восхождение | 16 час 00 м 50.5 с |
Склонение | −51° 42′ 45″ |
Apparent magnitude (V) | 17.5 |
Характеристики | |
Эволюционный этап | WR двоичный файл |
Видимая величина (Дж) | 10.2 |
Видимая магнитуда (К) | 6.9 |
Астрометрия | |
Расстояние | 2,000 +400 −300 [3] ПК |
Абсолютная величина ( МВ ) | -5.15 / -5.15 / -7.4 [3] |
Другие обозначения | |
ВР 70-16, 2МАСС J16005047-5142449 [4] | |
Ссылки на базы данных | |
СИМБАД | данные |
Апеп — тройная звездная система, двойную Вольфа-Райе систему и горячий сверхгигант , расположенную в созвездии Нормы содержащая . Названная в честь змеиного божества из египетской мифологии , звездная система окружена обширным комплексом звездного ветра и космической пыли, выброшенной в космос высокой скоростью вращения главной звезды двойной системы и сформированной в форме «вертушки» под влиянием вторичной звезды. . Наземные исследования системы в 2010-х годах пришли к выводу, что эта система является самым известным гамма-всплеска кандидатом на прародительницу в галактике Млечный Путь .
Номенклатура
[ редактировать ]Апеп, произносится как / ˈ ɑː p ɛ p / , был назван командой астрономов под руководством Джозефа Каллингема из ASTRON , которые изучали систему в период с 2016 по 2018 год и опубликовали научную статью о своих наблюдениях. [5] [6] Он был назван в честь смертельного врага бога солнца Ра в египетской мифологии , которого часто изображали в виде гигантского змея; их соперничество было описано как «уместный намек» на внешний вид системы и ее звездный ветер в инфракрасном диапазоне как «звезду, сражающуюся в кольцах дракона». [5] [7] В каталоге случайных источников XMM- Newton (2XMM), звездном каталоге источников рентгеновского излучения, наблюдаемых космическим телескопом XMM- Newton , система обозначена как 2XMM J160050.7–514245. [8] Он также известен как WR 70-16.
Характеристики
[ редактировать ]Апеп — тройная звездная система. [6] [9] содержащая Вольфа-Райе, двойную систему описанную как «центральный двигатель», вращающуюся по орбите с периодом ~ 100 лет, [10] и третья горячая звезда-сверхгигант, описанная как «северный компаньон», вращающаяся вокруг центрального двигателя на расстоянии ~ 1700 астрономических единиц и с периодом> 10 000 лет. [11] Двойная система в центре Апепа состоит из двух классических звезд Вольфа – Райе подтипов углеродной (WC8) и азотной (WN4-6b) последовательности, что делает Апеп наиболее сильным примером классической двойной системы WR + WR в Млечном Пути. . [3] Звезды Вольфа – Райе углеродной последовательности часто представляют собой фабрики по производству пыли. обширный комплекс звездного ветра и космической пыли . Систему окружает [7] [9] [12] напоминающая WR 104 , еще одну звездную систему Вольфа-Райе, образующую туманность «вертушка». [13] Ветер, движущийся со скоростью 12 миллионов км/ч (7,5 миллионов миль в час), [6] [12] и пыль, движущаяся со скоростью 2 миллиона км/ч (1,2 миллиона миль в час) на краю системы, позволяют предположить, что по крайней мере один компонент центрального двигателя быстро вращается, так что его поверхностная гравитация близка к уравновешиванию центробежной силой, направленной наружу. . [9] [14] Этот компонент создает более быстрые звездные ветры со своих полюсов и более медленные ветры со стороны экватора, а взаимодействие экваториального ветра с ветром его вторичной обмотки создает форму «вертушки» системы. [15] [16] Быстро вращающиеся звезды Вольфа-Райе теоретически способны производить гамма-всплеск во время вспышки сверхновой , и эта система была идентифицирована как прародительница гамма-всплеска. [17] По оценкам, Апеп находится на расстоянии ~2,4 килопарсека . [18] или ~8000 световых лет , [10] [19] от Земли , с потенциальным расхождением +0,2 и -0,5 килопарсек при предполагаемом визуальном угасании 11,4. [18]
Наблюдение
[ редактировать ]Апеп находится в созвездии Нормы , по прямому восхождению . 16° час 00 м 50.5 с и склонение -51° 42′ 45″, [1] Систему можно разделить на два компонента: «центральную машину» двойную систему Вольфа – Райе и сверхгигант «северный компаньон». [20] Общая видимая звездная величина системы составляет 17,5, при этом видимая звездная величина разрешенной центральной машины и северного компаньона составляет 19,0 и 17,8 соответственно. [21] Его инфракрасное спектральное распределение энергии (SED) уникально: яркость варьируется от видимой величины 6,4 на длине волны 2,2 мкм до -2,4 на длине волны 22 мкм. [22] Исследования, проведенные с помощью Европейской южной обсерватории инструмента SINFONI (ESO) на Очень Большом Телескопе, показали, что видимая звездная величина в инфракрасном J-диапазоне для центрального двигателя составила 10,2 ± 0,2 , а для северного спутника - 9,6 ± 0,2 . [23] SINFONI также измерил видимую звездную величину системы в диапазоне K как 6,9 ± 0,2 для центрального двигателя и 8,1 ± 0,2 для C. [24] в диапазоне L как 4,7 ± 0,1 для центрального двигателя и 7,3 ± 0,1 для северного спутника, [24] а в диапазоне М — 4,4 ± 0,3 для центрального двигателя и 7,0 ± 0,2 для северного компаньона. [24] Наблюдения SINFONI дополнительно подтвердили, что северный спутник, возможно, является обычным B1Ia. + звезда высокой светимости. [25] A и B показывают типичный спектр звезды WC7. [26] но с дополнительными звездными характеристиками WN4 или WN5, предположительно принадлежащими одной из звезд центрального двигателя; если это подтвердится, это сделает Апеп редкой двойной системой звезд WR. [27] Альтернативная гипотеза, также основанная на данных SINFONI, предполагает, что все спектры могут принадлежать необычной переходной звезде WN/WC, а северным компаньоном тогда будет обычная OB-звезда. [28] Объединение спектров звезд WR EZ Canis Majoris и WR 90 дало бы спектр, почти идентичный спектру, наблюдаемому у двойной системы WR.
Эта система была первым кандидатом в прародители гамма-всплеска, обнаруженным в галактике Млечный Путь . [7] хотя он не был известен как таковой в ходе ранних наблюдений, например, с помощью XMM- Newton и Chandra космических телескопов , где он был идентифицирован просто как источник рентгеновского излучения еще в августе 2004 года. [29] Астроном Джо Каллингем впервые наблюдал Апепа во время учебы в Сиднейском университете с помощью синтезаторного телескопа обсерватории Молонгло . [12] [30] и была отмечена как потенциальная двойная система сталкивающихся ветров с радиоисточником, столь же ярким, как Эта Киля . [31] Каллингем и Питер Татхилл , руководившие открытием WR 104 в 1998 году. [32] и заинтересовался Апепом после наблюдения его экстремальных инфракрасных свойств. [33] [34] использовала Очень Большой Телескоп ESO для наблюдений в августе 2016 года. [1] [35] Дальнейшие наблюдения с помощью Англо-Австралийского телескопа и Австралийского телескопа Compact Array . [19] наряду с вкладами различных международных организаций, [б] привело к публикации научной статьи в журнале Nature Astronomy 19 ноября 2018 года. [15] Он пришел к выводу, что система представляет собой двойную систему Вольфа-Райе и прародительницу гамма-всплеска. [9] [36] Ранее предполагалось, что такие системы встречаются только в галактиках моложе Млечного Пути. [16]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Примечания
- ^ Составное из двух инфракрасных изображений, полученных Очень Большим Телескопом Европейской Южной Обсерватории 13 августа 2016 года — одна из звезд в центре системы, полученная инструментом NACO на длине волны 2,24 микрометра , и одна из окружающих пылегазовое облако, полученное прибором VISIR на длине волны 8,9 микрометра. Размер изображения составляет 0,26 × 0,26 угловых минут . [1] [2]
- ^ Материалы Эдинбургского университета , Университета Нового Южного Уэльса , Нью-Йоркского университета , Шеффилдского университета и Сиднейского университета. [16]
Источники
- Каллингем, Джозеф (20 ноября 2018 г.). «Верхом на змее: открытие и изучение Апепа» . Природа . Архивировано из оригинала 26 ноября 2018 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
- Каллингем, младший; Тутхилл, П.Г.; Поуп, BJS; Уильямс, премьер-министр; Кроутер, Пенсильвания; Эдвардс, М.; Норрис, Б.; Кедзиора-Чудчер, Л. (24 сентября 2018 г.). «Анизотропные ветры в двойной системе Вольфа – Райе идентифицируют потенциального прародителя гамма-всплеска» (PDF) . Физический факультет Сиднейского университета . Архивировано (PDF) из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
- Плейт, Фил (19 ноября 2018 г.). «Плохая астрономия: это космический спринклер, окружающий следующий гамма-всплеск галактики?» . Сифай провод . Архивировано из оригинала 22 ноября 2018 года . Проверено 22 ноября 2018 г.
Цитаты
- ^ Jump up to: а б с Каллингем и др. 2018 , стр. 3, «Рисунок 1. Изображение Апепа с разрешением 8,9 мкм, полученное с помощью VISIR, полученное 13 августа 2016 г., на котором виден экзотический узор пыли, созданный системой. Изображение NACO 2,24 мкм области, ограниченной синим прямоугольником, размером 1,8» × 1,8 дюйма показано в правом верхнем углу».
- ^ Сотрудники ESO (19 ноября 2018 г.). «Катушки Апепа» . Европейская южная обсерватория (ESO) . Архивировано из оригинала 6 января 2019 года . Проверено 6 января 2019 г.
Поле зрения: 0,26 x 0,26 угловых минут.
- ^ Jump up to: а б с Каллингем, младший; Кроутер, Пенсильвания; Уильямс, премьер-министр; Тутхилл, П.Г.; Хан, Ю.; Поуп, BJS; Маркоте, Б. (2020). «Две звезды Вольфа-Райе в центре двойной сталкивающейся ветровой системы Апеп» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 495 (3): 3323–3331. arXiv : 2005.00531 . Бибкод : 2020MNRAS.495.3323C . дои : 10.1093/mnras/staa1244 . S2CID 218470247 .
- ^ «AX J1600.9-5142» . СИМБАД . Страсбургский центр астрономических данных . Проверено 24 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Каллингем и др. 2018 , стр. 3, «здесь мы принимаем прозвище «Апеп» в честь извилистой формы этого инфракрасного шлейфа [...] Змеиное божество из египетской мифологии; смертельный враг бога солнца Ра. Мы думаем, что это удачный намек на образ, напоминающий звезду, сражающуюся в кольцах дракона».
- ^ Jump up to: а б с Дворский, Георгий (19 ноября 2018 г.). «Потрясающая туманность Вертушка — это надвигающийся космический катаклизм» . Гизмодо . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
... но для исследователей, которые недавно исследовали этот загадочный объект, это просто «Апеп» [...] Скорость газа внутри туманности составляла 12 миллионов километров в час [...] с массивной тройной звездной системой. по своей сути — двойная пара и одинокая звезда...
- ^ Jump up to: а б с Летцтер, Рафи (19 ноября 2018 г.). «Эта вращающаяся змееподобная звездная система может выпустить гамма-лучи в Млечный Путь, когда она умрет» . Живая наука . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
Впервые астрономы обнаружили в нашей галактике звездную систему, которая может производить гамма-всплеск [...] исследователи назвали ее «Апеп» в честь египетского змеиного божества хаоса. [...] Это название хорошо подходит для системы, окруженной длинными огненными вертушками материи, выброшенной в космос...
- ^ Научный центр исследования XMM-Newton (20 августа 2008 г.). «Каталог случайных источников XMM-Newton: Руководство пользователя 2XMM» . Факультет физики и астрономии Университета Лестера . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
2XMM — это каталог случайных источников рентгеновского излучения обсерватории XMM-Ньютон Европейского космического агентства (ЕКА).
- ^ Jump up to: а б с д Карпинети, Альфредо (19 ноября 2018 г.). «Этот «Космический змей» — первая система такого рода, обнаруженная в нашей Галактике» . ИФЛ Наука! . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
На этом снимке три звезды, хотя две звезды Вольфа-Райе выглядят как одна в центре [...] ветры движутся со скоростью 12 миллионов километров (7,5 миллионов миль) в час. [...] Наблюдения стали возможны благодаря Очень Большому Телескопу [...] пыль на краю системы движется медленнее, со скоростью 2 миллиона километров (1,2 миллиона миль) в час.
- ^ Jump up to: а б Гриффин, Эндрю (19 ноября 2018 г.). «Огромная звездная система вблизи Земли может произвести один из самых зрелищных взрывов во Вселенной» . Независимый . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
Вращающееся облако пыли находится всего в 8000 световых годах от Земли и представляет собой обширную систему, состоящую из двух потрясающе ярких звезд. [...] По мнению исследователей, две яркие звезды вращаются вокруг друг друга каждые сто лет или около того.
- ↑ Plait 2018 : «На расстоянии 250 миллиардов километров от яркой звезды (примерно в десять раз больше расстояния Нептуна от Солнца) потребуется более 10 000 лет, чтобы совершить один оборот вокруг нее…»
- ^ Jump up to: а б с Стром, Маркус (20 ноября 2018 г.). «Обреченная звезда в Млечном Пути угрожает редким гамма-всплеском» . Университет Сиднея . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
...астрономы измерили скорость звездных ветров до 12 миллионов километров в час, что составляет около 1 процента скорости света. [...] Мы обнаружили эту звезду как выброс в ходе исследования с помощью радиотелескопа Сиднейского университета.
- ↑ Plait 2018 : «Иногда, если они находятся в тесной двоичной системе, получается вертушка. Самый известный пример — WR 104…»
- ↑ Plait 2018 : «Астрономы, наблюдавшие за ней, думают, что главная (более яркая) звезда вращается чрезвычайно быстро, настолько быстро, что почти со скоростью распада — другими словами, вращается так быстро, что гравитация звезды на поверхности почти равна скорости распада. уравновешивается центробежной силой, направленной наружу».
- ^ Jump up to: а б Веуле, Женель (20 ноября 2018 г.). «Впечатляющая космическая вертушка — это бомба замедленного действия, предназначенная для запуска гамма-лучей через Млечный Путь» . Новости ABC Австралия . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
В журнале Nature Astronomy говорится, что самая жестокая звезда создает звездные ветры с двумя скоростями — быстрыми на полюсах и медленными на экваторе [...] красивая вертушка пылающей пыли создается не быстрым полярным ветром. ветрами, а турбулентностью, которая возникает, когда вторая звезда в центральной машине проходит через медленно движущийся экваториальный ветер первой звезды.
- ^ Jump up to: а б с Девитт, Джеймс (19 ноября 2018 г.). «Ученые открыли новую звездную систему «Вертушка»» . Нью-Йоркский университет . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
«Не ожидалось, что такая система будет обнаружена в нашей галактике - только в более молодых галактиках, гораздо дальше», [...] В открытии системы [...] также участвовали ученые из Нидерландского института радиоастрономии, Сиднейский университет, Эдинбургский университет, Шеффилдский университет и Университет Нового Южного Уэльса. [...] украшен пылевой «вертушкой», чье странное медленное движение предполагает, что современные теории о смерти звезд могут быть неполными.
- ^ Клери, Дэниел (20 ноября 2018 г.). «Массивная звездная система готова к мощному взрыву» . Наука . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
Одна из звезд — необычайно массивное солнце, известное как звезда Вольфа-Райе. Когда у таких звезд заканчивается топливо, они разрушаются, вызывая взрыв сверхновой. Теоретики полагают, что если звезда Вольфа-Райе также быстро вращается, взрыв приведет к образованию интенсивных струй гамма-лучей с обоих полюсов...
- ^ Jump up to: а б Каллингем и др. 2018 , стр. 18–19, «Если мы используем угасание зрения A V = 11,4 [...], нам нужно расстояние d = 2,4 +0,2 ».
−0,5, чтобы получить реалистичные абсолютные величины компонентов. [...] Несмотря на эти неопределенности, все данные свидетельствуют о том, что Апеп расположен [менее чем] на высоте 4,5 кпк и, вероятно, около d ≈ 2,4 кпк ». - ^ Jump up to: а б Мэнникс, Лиам (20 ноября 2018 г.). «Недалеко от Земли найдена сверхмощная межзвездная «бомба замедленного действия» . Сидней Морнинг Геральд . Архивировано из оригинала 20 ноября 2018 года . Проверено 20 ноября 2018 г.
В части Млечного Пути, находящейся на расстоянии 8000 с лишним световых лет [...] Система была замечена аспирантом доктором Джо Каллингемом, когда он сортировал данные, и позже подтверждена с помощью англо-австралийского телескопа в Кунабарабране в регионе Новый Южный Уэльс. .
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 2, «Наблюдение NACO на длине волны 2,24 мкм (рис. 1, вставка) разрешает Апеп в двойную систему размером 0,739 ± 0,002 дюйма с более тусклым спутником на севере».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 18, «...известная визуальная величина V = 17,5 для Апепа ( V = 17,8 для OB-сверхгиганта, который является северным компаньоном, и V = 19,0 для Центрального двигателя)...»
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 18–19, «... был впервые отмечен как выброс высокой светимости в нашем рентгеновском и радиообзоре галактической плоскости и обнаружен как исключительный объект при рассмотрении его инфракрасного спектрального распределения энергии (SED), где его видимая величина увеличивается с 6,4 на 2,2 мкм до -2,4 на 22 мкм, согласно обоим измерениям в системе Вега».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 14, «Apep был разрешен SINFONI [...] Мы суммировали данные J-диапазона по центральному двигателю и северному спутнику, чтобы получить звездные величины J-диапазона 10,2 ± 0,2 и 9,6 ± 0,2 соответственно».
- ^ Jump up to: а б с Каллингем и др. 2018 , стр. 22, «Таблица дополнительной информации 2. Сводка наблюдений NACO за Апепом. Разделение относится к угловому разнесению между центральным двигателем и северным спутником, указанному на вставке к рисунку 1. Указанные неопределенности даны для 90% достоверности. "
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 21: «Несмотря на это, мы предпочитаем, чтобы северный компаньон был сверхгигантом B1 Ia+, но для подтверждения этого спектрального класса необходимы дальнейшие наблюдения, особенно оптические спектры».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 20, «...спектр Apep показывает более сильное излучение линии He II и более слабое излучение C IV, чем стереотипно для звезды WC7».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 20, «Слабость в J-диапазоне, где выброс пыли незначителен [...] указывает на дополнительный континуум от звезды-компаньона. Аномальная сила линий He II для звезды WC7 предполагает раннюю WN Отсутствие NV и относительная слабость He I, по сравнению со спектрами WN, предполагает наличие звезд подтипа WN4 или WN5, однако двойные системы WR редки, и о них известно очень мало».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 21, «Альтернативная классификация спектральных подтипов модели WC7+WN4-5, которая одинаково хорошо описывает спектры, показанные на рисунке 2, — это классификация звезды WR в короткой переходной фазе между WN и WC (WN/WC ) с невидимым компаньоном типа OB».
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 25, «Таблица дополнительной информации 3. Сводная информация о наблюдениях Apep в энергии 0,2 и 10,0 кэВ. ObsID соответствует уникальному идентификационному номеру, присваиваемому каждому наблюдению соответствующей рентгеновской обсерваторией.
- ^ Каллингем, 2018 г .: «Путь, который привел к открытию Апепа, начался с относительно простого сопоставления рентгеновских и радиоизмерений в последний год моей учебы в Сиднейском университете...»
- ^ Каллингхэм, 2018 : «Идея о том, что Апеп был новой двойной двойной системой встречных ветров, была основана на импульсе, но радиоизлучение сделало бы ее самой яркой двойной двойной системой встречных ветров, обнаруженной за пределами уникального объекта Эта Киля ...»
- ^ 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 .
- ^ Тутилл, Питер (1999). «Запутанная история о Вольф-Райе 104, первой из туманностей Вертушка» . Физический факультет Сиднейского университета . Архивировано из оригинала 26 ноября 2018 года . Проверено 26 ноября 2018 г.
Эти результаты далее описаны в нашем письме в журнале Nature «Пыльная туманность-вертушка вокруг массивной звезды wr 104» Питера Тутилла, Джона Монье и Уильяма Данчи, том 398, стр. 487–489, 8 апреля 1999 г.
- ^ Callingham 2018 : «Именно здесь гуру изображений Питер Тутхилл (Сиднейский университет) вступает в историю, поскольку его внимание особенно привлекли экстремальные инфракрасные свойства Апепа. [...] Это сразу напомнило о так называемой «Вертушке». Туманности», которые Питер открыл 20 лет назад, но они были крупнее и имели более сложную структуру, чем чистая спираль Архимеда, наблюдаемая в этих системах.
- ^ Каллингем, 2018 г .: «Мы написали предложение об использовании камеры среднего инфракрасного диапазона на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории для изображения источника в середине моей докторской диссертации...»
- ^ Каллингем и др. 2018 , стр. 1: «Известно, что околокритическое вращение звезд вызывает такие ветры, что позволяет предположить, что эта система Вольфа-Райе является потенциальной галактической системой-прародительницей длительных гамма-всплесков».
Внешние ссылки
[ редактировать ]