V1309 Скорпиона
| Данные наблюдений Эпоха J2000.0 ( ICRS ) Равноденствие J2000.0 ( ICRS ) | |
|---|---|
| Созвездие | Скорпиус |
| Прямое восхождение | 17 час 57 м 32.93830 с [ 1 ] |
| Склонение | −30° 43′ 09.96739″ [ 1 ] |
| Apparent magnitude (V) | 7.9 [ 2 ] макс. |
| Ссылки на базы данных | |
| СИМБАД | данные |
V1309 Скорпиона (также известная как V1309 Sco ) — контактная двойная звезда , которая слилась в одну звезду в 2008 году в процессе, известном как светящаяся красная новая . Это была первая звезда, предоставившая убедительные доказательства того, что контактные двойные системы завершают свою эволюцию звездным слиянием . Ее сходство с V838 Monocerotis и V4332 Sagittarii позволило ученым идентифицировать эти звезды как слившиеся контактные двойные системы. [ 3 ]
Открытие
[ редактировать ]V1309 Scorpii была открыта независимо 2 сентября 2008 года тремя группами: Коичи Нисияма и Фудзио Кабашима, Юкио Сакураи, Гою Сунь и Син Гао. Первоначально он был идентифицирован как переходный объект, расположенный вблизи галактического балджа по прямому восхождению 17. час 57 м 32.93 с ± 0 с .01 и склонение −30° 43′ 10″ ± 0″.1. Астрономы, обнаружившие ее, отметили, что она была невидима для их 12-магнитного предельного телескопа всего за несколько дней до ее открытия, что указывает на то, что она недавно стала новой. До извержения его слабость и непосредственная близость к звезде USNO-B1.0 0592-0608962 ( величина B = 16,9 и R = 14,8) всего на расстоянии 1,14 дюйма затрудняли его обнаружение. Когда V1309 Скорпиона была обнаружена, считалось, что это не что иное, как классическая новая . [ 4 ]
Идентификация как звездное слияние
[ редактировать ]
Сразу после извержения группа астрофизиков во главе с Еленой Мейсон из Европейской южной обсерватории провела исследование спектра V1309 Sco после вспышки . Первоначально целью этого исследования был анализ закономерностей поглощения тяжелых металлов в классической новой, но авторы не осознавали, что это не классическая новая. Анализируя спектр, Mason et al. предположил, что V1309 Scorpii был окружен медленно расширяющейся газовой оболочкой, которая более плотна в экваториальной плоскости, уступая место узкому спектру поглощения из этой плотной области и более широкому спектру излучения, окружающему ее. Наклон этой экваториальной плоскости от луча зрения наблюдателя оставляет видимой в основном только полярную шапку. Тогда эта область будет приближаться к наблюдателю, на что указывает общее синее смещение спектра. Кроме того, наличие выбросов из полярной шапки с различными скоростями могло бы объяснить наблюдаемые высокоскоростные крылья в серии Бальмера. Поведение отношения Hα/Hβ, которое уменьшалось чуть больше месяца, прежде чем достичь уровня насыщения и оставалось высоким несколько месяцев спустя, было одной из многих спектральных характеристик, включающих также отчетливые запрещенные линии , что отличало V1309 Скорпиона от классических новых и больше походило на красные новые. [ 6 ]
В продолжение Mason et al. В ходе исследования Ромуальд Тиленда и его коллеги, которые ранее использовали теоретические модели для подтверждения того, что красные новые могут быть результатом слияния звезд, обратились к исследованию V1309 Скорпиона. Из-за своей близости к галактическому центру V1309 Скорпиона находился в поле зрения телескопа эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE), который собирал данные о звездной величине V1309 Скорпиона с точностью до 0,01 звездной величины в течение нескольких лет до его извержения. . Яркость звезды постепенно росла в период с 2001 по 2007 год, а затем немного снизилась перед извержением в 2008 году. Во время этого извержения его яркость увеличилась на 10 магнитных величин, или примерно в 1 × 10 раз. 4 . Затем яркость звезды быстро снизилась в течение периода, спектрально наблюдаемого Мейсоном и др. До вспышки величина звезды имела период около 1,4 дня, который экспоненциально уменьшался до вспышки. Следуя модели типичной контактной двойной системы, V1309 Скорпиона имела два пика звездной величины за цикл, что соответствует времени, когда две звезды были перпендикулярны лучу зрения наблюдателя. Однако в этом случае второй пик в каждом периоде начал постепенно уменьшаться, пока его кривая блеска не показала только один пик за период. Это произошло потому, что вторичная звезда начала вращаться быстрее, чем оболочка могла успевать первичной звезды. Поскольку звезды находятся в контакте, разница скоростей начинает рассеиваться в виде энергии в точке их контакта. Таким образом, когда вторичная звезда приближалась к лучу зрения, она казалась ярче, а когда удалялась от луча зрения, она казалась тусклее. К 2007 году две звезды были настолько близки к слиянию, что их величина, измеренная на Земле, оказалась примерно сферической, что привело к потере второго максимума непосредственно перед вспышкой. [ 3 ]
Это доказательство было первым в своем роде, которое убедительно продемонстрировало, что контактная двойная звезда может закончить свою эволюцию звездным слиянием, а также дало ученым основу для идентификации других звезд как контактных двойных звезд и прогнозирования будущих слияний. [ 7 ]
Постидентификационные исследования
[ редактировать ]После идентификации V1309 Скорпиона дальнейшие исследования звезды были сосредоточены как на моделировании ее эволюции , так и на сборе дополнительных спектральных данных.
Дальнейшие спектральные исследования
[ редактировать ]Одно из этих последующих исследований продолжило спектроскопическое исследование Мэйсона и др. 2010 года, анализируя эволюцию более широкого спектра в более длительном временном масштабе. [ 8 ] В этом исследовании Каминский и др. неожиданно обнаружил сильную спектральную подпись CrO в ближнем инфракрасном диапазоне , что стало первым известным открытием CrO в звездном спектре. Существующие химические модели не могут объяснить, почему красные новые звезды — единственные звезды, демонстрирующие эту линию CrO. [ 8 ] Это открытие может также дать дальнейшее понимание неожиданно высоких количеств 54 Cr , наблюдавшийся в нашей солнечной системе, который, как недавно выяснилось, возник не только из сверхновых . [ 9 ]
Теоретические исследования
[ редактировать ]Понимание того, что контактные двойные звезды заканчивают свою жизнь в результате слияния, также породило теоретические исследования. Примечательно, что в исследовании 2015 года изучались контактные двойные системы внутри шаровых скоплений и было установлено, что гипотеза звездного слияния может быть основной причиной образования голубых отстающих звезд в этих регионах. [ 10 ]
Выявление других звездных слияний
[ редактировать ]Поскольку о V1309 Скорпиона и его прародителе известно больше, чем о других красных новых, его называют « Розеттским камнем » в нашем понимании слияний звезд, который может помочь идентифицировать другие новые как звездные слияния. [ 3 ] Например, данные о V1309 Scorpii уже использовались, чтобы попытаться объяснить загадочную вспышку CK Vulpeculae в 1670–1672 годах, которая на протяжении веков озадачивала ученых. [ 11 ] Предыдущие спектроскопические исследования других звезд выявили больше кандидатов в красные новые, в том числе V1148 Sagittarii , которая изучалась еще в 1949 году. [ 12 ] Эти ретроспективные выводы также выявили потенциальные красные новые, такие как M31 RV, находящиеся за пределами Млечного Пути, включая M31LRN 2015, M85 OT2006, NGC300OT2008 и SN2008S. [ 12 ]
Более поздние исследования были более дальновидными: они пытались идентифицировать звезды, соответствующие профилю прародителя V1309 Скорпиона. Поиск, проведенный OGLE среди других контактных двойных систем, обнаружил 14 различных контактных двойных систем с периодами уменьшения более 0,8 дня, которые являются кандидатами на предстоящие звездные слияния. [ 13 ] [ нужно обновить ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б 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 .
- ^ Самусь, Н. Н.; Казаровет, EW; Дурлевич О.В.; Кривер, Северная Каролина; Пастухова, Е. Н. (2017). «Генеральный каталог переменных звезд». Астрономические отчеты . ОКПС 5.1. 61 (1): 80. Бибкод : 2017ARep...61...80S . дои : 10.1134/S1063772917010085 . S2CID 125853869 .
- ^ Jump up to: а б с Тайленда, Р.; Хайдук, М.; Каминский, Т.; Удальский, А.; Сошинский, И.; Шиманский, МК; Кубяк, М.; Петржинский, Г.; Полески, Р.; Выжиковский, Л.; Улачик, К. (2011). «V1309 Скорпиона: Слияние контактной бинарной системы». Астрономия и астрофизика . 528 : А114. arXiv : 1012.0163 . Бибкод : 2011A&A...528A.114T . дои : 10.1051/0004-6361/201016221 . S2CID 119234303 .
- ^ Накано, С.; Нисияма, К.; Кабашима, Ф.; Сакурай, Ю.; Жак, К.; Пиментель, Э.; Чехович, Д.; Короткий, С.; Крячко Т.; Самус, Н.Н. (2008). «V1309 Скорпиона = Новая Скорпиона 2008». IAU Цирк . 8972 : 1. Бибкод : 2008IAUC.8972....1N .
- ^ «Основная домашняя страница OGLE» . ОГЛ . Варшавский университет . Проверено 19 марта 2022 г.
- ^ Мейсон, Э.; Диас, М.; Уильямс, RE; Престон, Дж.; Бенсби, Т. (2010). «Пекулярная новая V1309 Скорпиона/новая Скорпиона 2008. Кандидат-близнец V838 Единорога». Астрономия и астрофизика . 516 : А108. arXiv : 1004.3600 . Бибкод : 2010A&A...516A.108M . дои : 10.1051/0004-6361/200913610 . S2CID 118172752 .
- ^ Феррейра, Тьяго; Сайто, Роберт К.; Минуты, Данте; Наварро, Мэри Габриэлла; Рамос, Родриго Контрерас; Смит, Ли; Лукас, Филип В. (2019). «Асимптотическая эволюция звездного слияния V1309 Sco: синий отставший в процессе становления?» . МНРАС . 486 (1): 1220–1224. arXiv : 1903.11026 . Бибкод : 2019MNRAS.486.1220F дои : 10.1093/mnras/stz878 .
- ^ Jump up to: а б Каминский, Т.; Мейсон, Э.; Тайленда, Р.; Шмидт, MR (2015). «Спектры после вспышки остатка звездного слияния V1309 Скорпиона: от близнеца V838 Monocerotis к клону V4332 Sagittarii». Астрономия и астрофизика . 580 : А34. arXiv : 1504.03421 . Бибкод : 2015A&A...580A..34K . дои : 10.1051/0004-6361/201526212 . S2CID 118566357 .
- ^ Вассербург, Дж.Дж.; Триппелла, О.; Буссо, М. (2015). «Изотопные аномалии элементов группы Fe в метеоритах и связь с нуклеосинтезом в звездах AGB». Астрофизический журнал . 805 (1): 7. arXiv : 1503.02256 . Бибкод : 2015ApJ...805....7W . дои : 10.1088/0004-637X/805/1/7 . S2CID 35495576 .
- ^ Стпеень, К.; Кирага, М. (2015). «Модельные расчеты голубых отставших и звезд типа W UMa в шаровых скоплениях». Астрономия и астрофизика . 577 : А117. arXiv : 1503.07758 . Бибкод : 2015A&A...577A.117S . дои : 10.1051/0004-6361/201425550 . S2CID 54743972 .
- ^ Каминский, Томаш; Ментен, Чарльз М.; Тиленда, Ромуальд; Хайдук, Марцин; Патель, Нимеш А.; Краус, Александр (2015). «Ядерный пепел и его выбросы в извергающуюся звезду Нова Вул. Природа 520 (7547): 322–4. arXiv : 1503.06570 . Бибкод : 2015Природа.520..322К . дои : 10.1038/nature14257 . ПМИД 25799986 . S2CID 4449518 .
- ^ Jump up to: а б Тайленда, Р.; Каминский, Т. (2016). «Эволюция красной новой звезды V1309 Скорпиона, образовавшейся при слиянии звезд: анализ спектрального распределения энергии». Астрономия и астрофизика . 592 : А134. arXiv : 1606.09426 . Бибкод : 2016A&A...592A.134T . дои : 10.1051/0004-6361/201527700 . S2CID 35724352 .
- ^ Куртенков, Александр (2017). «Поиск близнецов системы-прародителя V1309 Скорпиона: выбор двойных систем с длительными контактами». Болгарский астрономический журнал . 26 : 26. arXiv : 1609.06595 . Бибкод : 2017BlgAJ..26...26K .
