Ученые сделали самое четкое изображение самой массивной звезды во Вселенной

Используя возможности 8,1-метрового телескопа Gemini South в Чили, астрономы получили самое четкое изображение звезды R136a1, самой массивной известной звезды во Вселенной.

Их исследование, проведенное астрономом из NOIRLab Вену М. Калари, бросает вызов нашему пониманию самых массивных звезд и предполагает, что они могут быть не такими массивными, как считалось ранее.

Астрономам еще предстоит полностью понять, как формируются самые массивные звезды, масса которых более чем в 100 раз превышает массу Солнца.

Одной из особенно сложных частей этой головоломки является получение наблюдений за этими гигантами, которые обычно обитают в густонаселенных центрах окутанных пылью звездных скоплений.

Гигантские звезды тоже живут быстро и умирают молодыми, сжигая запасы топлива всего за несколько миллионов лет.

Для сравнения, наше Солнце находится на полпути к своей жизни в 10 миллиардов лет. Сочетание плотно упакованных звезд, относительно короткого времени жизни и огромных астрономических расстояний делает различение отдельных массивных звезд в скоплениях сложной технической задачей.

Расширив возможности инструмента Zorro на телескопе Gemini South Международной обсерватории Джемини, управляемой NOIRLab NSF, астрономы получили самое четкое изображение R136a1 — самой массивной из известных звезд.

Эта колоссальная звезда является членом звездного скопления R136, которое находится примерно в 160 000 световых лет от Земли в центре туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике-компаньоне Млечного Пути.

Предыдущие наблюдения показали, что масса R136a1 в 250-320 раз превышает массу Солнца.

Новые наблюдения Зорро, однако, показывают, что масса этой гигантской звезды может быть всего в 170-230 раз больше массы Солнца. Даже с этой более низкой оценкой R136a1 по-прежнему считается самой массивной известной звездой.

Астрономы могут оценить массу звезды, сравнивая ее наблюдаемую яркость и температуру с теоретическими предсказаниями.

Более четкое изображение Зорро позволило астроному NSF NOIRLab Вену М. Калари и его коллегам более точно отделить яркость R136a1 от ближайших звездных компаньонов, что привело к более низкой оценке ее яркости и, следовательно, ее массы.

«Наши результаты показывают нам, что самая массивная звезда, известная нам в настоящее время, не так массивна, как мы думали ранее», — объяснил Калари, ведущий автор статьи, объявившей об этом результате.

«Это говорит о том, что верхний предел звездных масс также может быть меньше, чем считалось ранее».

Этот результат также имеет значение для происхождения элементов тяжелее гелия во Вселенной.

Эти элементы образуются во время катастрофической взрывной гибели звезд, масса которых более чем в 150 раз превышает массу Солнца, в ходе событий, которые астрономы называют сверхновыми с парной нестабильностью.

Если R136a1 менее массивна, чем считалось ранее, то же самое может быть верно и для других массивных звезд, и, следовательно, сверхновые с парной нестабильностью могут быть более редкими, чем ожидалось.

Звездное скопление, в котором находится R136a1, ранее наблюдалось астрономами с помощью космического телескопа Хаббл НАСА/ЕКА и различных наземных телескопов, но ни один из этих телескопов не смог получить изображения, достаточно четкие, чтобы выделить всех отдельных звездных членов близлежащего скопления. .

Инструмент Zorro компании Gemini South смог превзойти разрешение предыдущих наблюдений, используя технику, известную как спекл-визуализация, которая позволяет наземным телескопам преодолевать большую часть эффекта размытия земной атмосферы.

Сделав много тысяч снимков яркого объекта с короткой выдержкой и тщательно обработав данные, можно устранить почти все это размытие.

Этот подход, а также использование адаптивной оптики может значительно увеличить разрешение наземных телескопов, как показали новые четкие наблюдения Zorro за R136a1.

«Этот результат показывает, что при правильных условиях 8,1-метровый телескоп, доведенный до предела своих возможностей, может соперничать не только с космическим телескопом Хаббла, когда речь идет об угловом разрешении, но и с космическим телескопом Джеймса Уэбба», — прокомментировал Рикардо Салинас, соавтор. этой статьи и ученый по приборам для Зорро.

«Это наблюдение раздвигает границы того, что считается возможным при использовании спекл-изображения».

«Мы начали эту работу как исследовательское наблюдение, чтобы увидеть, насколько хорошо Зорро может наблюдать за объектами такого типа», — заключил Калари. «Хотя мы призываем к осторожности при интерпретации наших результатов, наши наблюдения показывают, что самые массивные звезды могут быть не такими массивными, как считалось раньше».

Zorro и его двойной прибор Alopeke — это идентичные устройства формирования изображений, установленные на телескопах Gemini South и Gemini North соответственно. Их названия представляют собой гавайские и испанские слова, означающие «лиса», и обозначают соответствующие местоположения телескопов на Маунакеа на Гавайях и на Серро-Пачон в Чили.

Эти инструменты являются частью программы посещений обсерватории Близнецов, которая открывает новые возможности для науки, размещая инновационные инструменты и позволяя проводить захватывающие исследования.

Стив Б. Хауэлл, нынешний председатель Совета обсерватории Близнецов и старший научный сотрудник Исследовательского центра Эймса НАСА в Маунтин-Вью, Калифорния, является главным исследователем обоих инструментов.

«Gemini South продолжает улучшать наше понимание Вселенной, преобразуя астрономию в том виде, в каком мы ее знаем.

Это открытие является еще одним примером научных подвигов, которые мы можем совершить, объединив международное сотрудничество, инфраструктуру мирового класса и звездную команду», — сказал руководитель программы NSF Gemini Мартин Стилл.

Источник: АУРА.