AB8 (звезда) - AB8 (star)

AB8
NGC 602c HLA.jpg
AB8 - самая яркая звезда в скоплении NGC 602c.
Кредит: Архив наследия Хаббла
Данные наблюдений
Эпоха J2000.0       Равноденствие J2000.0
СозвездиеHydrus
Прямое восхождение01час 31м 04.13s[1]
Склонение−73° 25′ 03.8″[1]
Видимая величина  (V)12.83[2]
Характеристики
Спектральный типWO4 + O4V[3]
U − B индекс цвета−1.17[2]
B − V индекс цвета−0.16[2]
Астрометрия
Радиальная скорость (Рv)237.97 ± 1.15[3] км / с
Расстояние197,000 лы
(61,000 ПК )
Абсолютная величина  (MV)−6.3[4] (−4.9/−5.9)
Орбита[3]
Период (П)16.638 дней
Большая полуось (а)108 р☉
Эксцентриситет (е)0.10 ± 0.03
Наклон (я)40 ± 10°
Полу-амплитуда (K1)
(начальный)		157 км / с
Полуамплитуда (K2)
(вторичный)		54,7 ± 1,6 км / с
Подробности[4]
WR
Масса19 M☉
Радиус2 р☉
Яркость1,400,000 L☉
Поверхностная гравитация (бревнограмм)5.1 cgs
Температура141,000 K
О
Масса61 M☉
Радиус14 р☉
Яркость708,000 L☉
Поверхностная гравитация (бревнограмм)4.0 cgs
Температура45,000 K
Скорость вращения (v грехя)120 км / с
Возраст3.0 Myr
Прочие обозначения
AB 8, SMC WR 8, LIN 547, Sk 188, 2МАССА J01310412-7325038
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

AB8, также известный как SMC WR8, является двойная звезда в Малое Магелланово Облако (SMC). А Звезда Вольфа-Райе и спутник главной последовательности спектральный класс O орбите в период 16,638 суток. Это одна из девяти известных звезд WO, единственная звезда Вольфа-Райе в SMC не в азотной последовательности, и единственная звезда Вольфа-Райе в SMC за пределами главного бара.

Открытие

NGC 602c (в центре) является частью более крупного кластера NGC 602. Ниже (на юге) находится N90 Hii область вокруг NGC 602a, с N89 Hii область справа

AB8 был впервые обнаружен Линдси в 1961 году, когда он был занесен в каталог под номером 547 в списке объектов эмиссионных линий в SMC.[5] Sanduleak перечислил его как подтвержденного члена SMC, дал спектральный класс WR + OB,[6] и идентифицировал его как одну из пяти звезд, которые не были ядрами планетарных туманностей, но имели OVI излучение в их спектрах.[7] Позже они будут формально сгруппированы как класс WO, кислородная последовательность звезд Вольфа-Райе.[8]

В 1978 году, до того, как был придуман класс WO, Брейсахер и Вестерлунд дали спектральный класс WC4? + ОБ.[9] Полный каталог звезд Вольфа Райе в SMC был опубликован вскоре после этого Аззопарди и Брейзахером, при этом AB8 стал восьмым из восьми звезд. Их называют звездами SMC WR, или SMC AB, или чаще просто AB.[10]

Место расположения

AB8 находится на конце крыла SMC, слева от этого изображения, чуть выше яркого NGC 602 (Гершель & Spitzer инфракрасное изображение при 24–250 мкм).

AB8 находится в конце крыло Малого Магелланова Облака, от двух до трех тысяч парсеков от главного бара. Это самый яркий представитель открытый кластер открыт в 1958 г.[11] а затем указан как LIN 107.[5] Он находится недалеко от массивного NGC 602 кластер и иногда считается просто сгущением в большом звездная ассоциация включая NGC 602. Он упоминается как NGC 602c, где NGC 602a является заметным главным скоплением.[12]

Хотя Малое Магелланово Облако находится в основном внутри созвездие Тукана крыло переходит в Hydrus. Область NGC 602, включая AB8, находится в границах созвездия Hydrus.

Звезды

Спектр

Спектр AB8 показывает множество сильных эмиссионных линий высокоионизированного углерода и кислорода, которые четко идентифицируют его как звезду WO, хотя точный подкласс неясен. Ранее он был классифицирован как WO3,[13] но это сейчас считается кулером WO4. Эмиссионные линии доминируют в спектре, но профиль многих линий показывает крыло поглощения, созданное горячим компаньоном класса О. Профили меняются из-за доплеровское смещение образуется, когда звезды вращаются по орбите с высокой скоростью.[4] В электромагнитное излучение первичной сосредоточены в дальних ультрафиолетовый, поэтому в видимом и ультрафиолетовом спектрах преобладает вторичная звезда. Классификация обеих звезд усложняется слиянием линий. Первый каталог SMC WR рассматривал его как «WC4? + OB».[10][14]

AB8 не был обнаружен как источник рентгеновского излучения. Это неожиданно, поскольку ожидается, что близкие пары горячих светящихся звезд будут давать обильные рентгеновский снимок выброс из встречные ветры. Встречающиеся ветры обнаруживаются по их влиянию на эмиссионные линии в спектре,[3] но не рентгеновские снимки.[4]

Орбита

Спектр AB8 показывает изменение лучевой скорости эмиссионных линий WR и более узких линий поглощения с хорошо выраженным период 16.6 дней. Относительный размер доплеровских сдвигов спектральной линии указывает на соотношение масс двух звезд, которое показывает, что основная масса имеет примерно одну треть массы вторичной. По форме кривых лучевых скоростей можно получить эксцентриситет орбит почти круглые. Затмения звезд не видны, хотя модели системы предсказывают ветровое затмение, которое должно вызывать заметное изменение яркости. Видны отчетливые изменения в профилях спектральных линий, изменяющиеся синхронно с орбитальной фазой. Наклонение орбиты 40 ° получено для наиболее точного соответствия всем наблюдениям.[3]

Характеристики

Полная визуальная яркость AB8 может быть определена достаточно точно по абсолютной величине (MV) −6,1, в 23500 раз ярче, чем солнце. Компоненты нельзя наблюдать по отдельности, и вклад каждого компонента можно только оценить. О-звезда доминирует в визуальном спектре и дает около 70% яркости, что приводит к MV −5,9 и −4,9 для основного.[4]

В эффективные температуры Количество звезд можно рассчитать напрямую, моделируя атмосферы обеих звезд для детального воспроизведения наблюдаемого спектра. Этот метод дает температуру 141 000 K для компонента WR и 45 000 K для O-компаньона. Эффективная температура полезна для моделирования атмосферы и сравнения звезд, но типичная «наблюдаемая» температура на оптической глубине 2/3 может значительно отличаться для звезд с плотным звездным ветром. В случае первичной звезды WR температура оптической толщины составляет 115000 К.[4]

Самый простой способ измерить светимость звезды - это наблюдать излучаемый ею световой поток на всех длинах волн ( спектральное распределение энергии или SED) и просуммируйте их вместе. К сожалению, это непрактично для AB8, потому что большая часть излучения приходится на дальний ультрафиолет. Более распространенный метод - измерить визуальную яркость и применить болометрическая коррекция чтобы получить полную светимость на всех длинах волн, хотя размер болометрической поправки чрезвычайно чувствителен к эффективной температуре. Моделирование атмосферы дает светимости для компонентов WR и O более 1000000.L☉ и 708 000L☉ соответственно.[4] Получение относительной светимости двух компонентов из профиля OVI линия резонанса дает яркость 250 000L☉ для первичной обмотки, но это будет означать необоснованно низкую температуру.[3]

Радиус звезды с сильным звездным ветром плохо определен, поскольку любой сильный скачок плотности, который может быть определен как поверхность, полностью скрыт от глаз. Обычно используемые определения радиуса в таких случаях включают: температурный радиус; радиус оптической глубины; и преобразованный радиус. Различия существенны только в случае компонента WR. Температурный радиус - это радиус однородного диска, который будет давать известную светимость при расчетной эффективной температуре, и равен 2р☉. Радиус на оптической глубине 2/3 равен 3р☉. Преобразованный радиус используется при моделировании атмосферы и составляет 2,5M☉.[15] Радиус компонента O составляет 14-15р☉.[4]

Массы каждого компонента в системе AB8 могут быть определены с двойной орбиты. Принимая во внимание угол наклона 40 °, полученные массы равны 19M☉ и 61M☉. Вторичный более массивный и визуально более яркий, но не более светлый.[4]

Оба компонента AB8 обладают мощным звездные ветры и быстро теряют массу. Рассчитаны скорости ветра 3700 км / с для первичного и 3200 км / с для вторичного,[4] с потерей массы первичной звезды в миллиард раз больше, чем у Солнца, и в 10 миллионов раз больше у вторичной звезды.[16] Ветер WR достаточно плотный, чтобы скрыть фотосфера звезды, что приводит к необычному спектру, почти полностью состоящему из излучения линии расширились быстрым расширением и турбулентность ветра. Высокая скорость ветра и близость звезд означают, что при столкновении ветров материал подвергается ударам до температур более 500 миллионов К.[3]

Эволюция

Тип сверхновой по начальной массе и металличности

Модель была разработана, чтобы показать эволюцию двойной системы, ведущую к наблюдаемому в настоящее время состоянию AB8. Начальное состояние имеет 150M☉ первичный и 45M☉ вторичный. Более массивная первичная последовательность покидает главную последовательность примерно через 2,2 миллиона лет и выходит за ее пределы. roche lobe. Примерно за 100000 лет он передает 25M☉ к вторичной звезде. Первичная масса продолжает быстро терять массу в течение нескольких сотен тысяч лет, в то время как вторичная масса сохраняет примерно такую ​​же массу. При модельном возрасте в три миллиона лет система соответствует текущим наблюдениям.[4]

Предполагается, что исходное химическое содержание двух звездных компонентов типично для SMC, с металличность От 1/5 до 1/10 солнечного уровня. В текущем состоянии компонент WR демонстрирует резко различающиеся содержания, причем водород и азот полностью отсутствует. Он состоит из 30% углерода, 30% кислорода, а остальное в основном гелия. Это все еще может быть сплавление гелия в ядре, но звезды WO, как ожидается, истощили свой гелий в ядре и начали предохранитель углерода или даже более тяжелые элементы. Компаньон типа O по-прежнему остается основным сжигание водорода звезда главной последовательности.[17]

И у первичной, и у вторичной звезды их ядра в конечном итоге схлопнутся, что приведет к взрыву сверхновой. Первоначально более массивная первичная звезда схлопнется первой, как сверхновая типа Ic, в течение 10 000 лет. Вторичная звезда будет существовать как одиночная звезда или, возможно, в двойной системе с остатком сверхновой в течение нескольких миллионов лет, прежде чем она также взорвется как сверхновая, вероятно, типа Ib. Массивные звезды с металличностью SMC могут давать сверхновые с низкой светимостью или даже коллапсировать прямо в черную дыру без видимого взрыва.[18]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Cutri, R.M .; Скруцкие, М. Ф .; Van Dyk, S .; Beichman, C.A .; Карпентер, Дж. М .; Chester, T .; Cambresy, L .; Evans, T .; Fowler, J .; Gizis, J .; Howard, E .; Huchra, J .; Jarrett, T .; Копан, Э. Л .; Киркпатрик, Дж. Д .; Light, R.M .; Марш, К. А .; McCallon, H .; Schneider, S .; Stiening, R .; Sykes, M .; Вайнберг, М .; Wheaton, W.A .; Уилок, S .; Закариас, Н. (2003). "Онлайн-каталог данных VizieR: Небесный каталог точечных источников 2MASS (Cutri + 2003)". Он-лайн каталог данных VizieR: II / 246. Первоначально опубликовано в: 2003yCat.2246 .... 0C. 2246. Bibcode:2003гКат.2246 .... 0С.
  2. ^ а б c Мэсси, Филипп (2002). "Обзор Магеллановых облаков UBVR CCD". Серия дополнений к астрофизическому журналу. 141 (1): 81–122. arXiv:Astro-ph / 0110531. Bibcode:2002ApJS..141 ... 81M. Дои:10.1086/338286. S2CID  119447348.
  3. ^ а б c d е ж грамм Сент-Луис, Николь; Моффат, Энтони Ф. Дж .; Марченко, Сергей; Питтард, Джулиан Марк (2005). "Наблюдения FUSE за 16-дневным двойным сандулеком Вольфа-Райе 1 (WO4 + O4) SMC: Атмосферные затмения и встречные звездные ветры". Астрофизический журнал. 628 (2): 953–972. Bibcode:2005ApJ ... 628..953S. Дои:10.1086/430585.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k Шенар, Т .; Hainich, R .; Todt, H .; Сандер, А .; Hamann, W.-R .; Moffat, A. F. J .; Eldridge, J. J .; Pablo, H .; Оскинова, Л. М .; Ричардсон, Н. Д. (2016). "Звезды Вольфа-Райе в Малом Магеллановом Облаке: II. Анализ двойных систем". Астрономия и астрофизика. 1604: A22. arXiv:1604.01022. Bibcode:2016A&A ... 591A..22S. Дои:10.1051/0004-6361/201527916. S2CID  119255408.
  5. ^ а б Линдси, Э. М. (1961). «Новый каталог звезд с эмиссионными линиями и планетарных туманностей в Малом Магеллановом Облаке». Астрономический журнал. 66: 169. Bibcode:1961AJ ..... 66..169L. Дои:10.1086/108396.
  6. ^ Сандулек, Н. (1969). «Проверенные и вероятные члены крыла Малого Магелланова Облака». Астрономический журнал. 74: 877. Bibcode:1969AJ ..... 74..877S. Дои:10.1086/110875.
  7. ^ Сандулек, Н. (1971). «О звездах с сильной эмиссией O VI». Астрофизический журнал. 164: L71. Bibcode:1971ApJ ... 164L..71S. Дои:10.1086/180694.
  8. ^ Barlow, M. J .; Хаммер, Д. Г. (1982). "Звезды WO Wolf-Rayet". В: Звезды Вольфа-Райе: Наблюдения. 99: 387–392. Bibcode:1982IAUS ... 99..387B. Дои:10.1007/978-94-009-7910-9_51. ISBN  978-90-277-1470-1.
  9. ^ Breysacher, J .; Вестерлунд, Б. Э. (1978). «Звезды Вольфа-Райе в Малом Магеллановом Облаке». Астрономия и астрофизика. 67: 261. Bibcode:1978A&A .... 67..261B.
  10. ^ а б Azzopardi, M .; Брейсахер, Дж. (Май 1979 г.). «Поиск новых звезд Вольфа-Райе в Малом Магеллановом Облаке». Астрономия и астрофизика. 75 (1–2): 120–126. Bibcode:1979А и А .... 75..120А.
  11. ^ Линдси, Э. М. (1958). «Кластерная система Малого Магелланова Облака». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 118 (2): 172–182. Bibcode:1958МНРАС.118..172Л. Дои:10.1093 / mnras / 118.2.172.
  12. ^ Вестерлунд, Б. Э. (1964). «Распределение звезд в крыле Малого Магелланова Облака - Область NGC 602». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 127 (5): 429–448. Bibcode:1964МНРАС.127..429W. Дои:10.1093 / минрас / 127.5.429.
  13. ^ Кроутер, П. А. (2000). «Ветровые свойства звезд Вольфа-Райе при низкой металличности: Sk 41 (SMC)». Астрономия и астрофизика. 356: 191. arXiv:Astro-ph / 0001226. Bibcode:2000А и А ... 356..191С.
  14. ^ Azzopardi, M .; Виньо, Дж. (Март 1979 г.). «Малое Магелланово Облако, дополнительные списки вероятных членов и звезд переднего плана». Серия дополнений по астрономии и астрофизике. 35: 353–369. Bibcode:1979A и AS ... 35..353A.
  15. ^ Шмутц, Вернер; Leitherer, Клаус; Грюнвальд, Рут (1992). «Теоретические континуальные распределения энергии для звезд Вольфа-Райе». Астрономическое общество Тихого океана. 104: 1164. Bibcode:1992PASP..104.1164S. Дои:10.1086/133104.
  16. ^ Мартинс, Ф .; Hillier, D.J .; Bouret, J.C .; Depagne, E .; Foellmi, C .; Марченко, С .; Моффат, А. Ф. (февраль 2009 г.). «Свойства звезд WNh в Малом Магеллановом Облаке: свидетельство однородной эволюции». Астрономия и астрофизика. 495 (1): 257–270. arXiv:0811.3564. Bibcode:2009A&A ... 495..257M. Дои:10.1051/0004-6361:200811014. S2CID  17113808.
  17. ^ Пасеманн, Диана; Рюлинг, Юте; Хаманн, Вольф-Райнер (2011). «Спектральный анализ звезд Вольфа-Райе в Малом Магеллановом Облаке». Société Royale des Sciences de Liège, Бюллетень. 80: 180–184. Bibcode:2011BSRSL..80..180P.
  18. ^ Groh, Jose H .; Мейне, Жорж; Георгий, Кирилл; Экстрём, Сильвия (2013). «Фундаментальные свойства сверхновых с коллапсом ядра и предшественников гамма-всплесков: предсказание внешнего вида массивных звезд перед смертью». Астрономия и астрофизика. 558: A131. arXiv:1308.4681. Bibcode:2013A & A ... 558A.131G. Дои:10.1051/0004-6361/201321906. S2CID  84177572.