vy canis mossis.mass-loss history sheds light on hypergiant’s state, connection to Betelgeuse

经过 Chris Gebhardt

在南半球,在Cancelation Canis Major,谎言是一个非常年轻,非常大规模的红色超彩星,称为Vy Canis Majoris(VY CMA)。

脉动变量,其表观幅度(在夜空中出现的明亮)不可预测地变化。它位于1.2千柱,或大约3,900光年,从地球,只有820万岁,是最大的恒星之一。

太阳半径约1,420倍,它是7-8个au(横穿149.5百万公里—地球到太阳的平均距离)。如果Vy CMA在我们的太阳系中更换了太阳,那么明星的漂亮照片— or surface —会伸展到土星的轨道上。

它也是银河系中最耀眼的恒星之一,比太阳更明亮地350,000倍。然而,在过去的220多年之后,由于在1800年代后期的昏暗的活动中,我们并没有能够用肉眼看到它,而明星从未在视觉上恢复过来。

那么为什么这颗明星令人着迷?

这在很大程度上归结为其存在的性质。像Vy CMA这样的大型明星在银河系上有极短的寿命。它只有820万岁,它会—靠近确定性—在100,000年内在超新星活动中爆炸,其残余可能形成一个黑洞而不是中子星。

vy canis mossis.–由哈勃太空望远镜看到–在过去几千年中,它介绍了它的内含气体和材料。 (信用:美国宇航局,esa,hst,humphreys等。)

“我认为真正吸引了天文学家对这些非常明亮而活跃的明星,首先是他们的短一生,”罗伯塔·汉弗莱斯博士在接受纳斯斯普空气的近期公布论文的采访时,“群众损失”红色超码VY CMA的历史“。

本文,发表于2021年3月的问题 天文学杂志, 可以在这里阅读.

“相信与否,我们观察人类一生中的星星的变化。如果你看看Vy Canis Maveis的历史和它的高度损失剧集,这是人类生活时间表的少校发生的东西。“

这些高度损失事件由Humphreys博士为她和她的团队最近的工作的关键,这检查了围绕VY CMA的弹射材料的结,团块和扩展弧。

通过密切调查星际周围的这些区域,Humphreys等。能够将一些喷射的羽毛,团块和结在星星的320年观测期间记录在返回为1801年。

根据该团队的结果,“我们发现两到三个单独的大规模喷射或与19世纪的剧集或流出的可能相关性,并且在1920年至1940年期间,这表明每个最小值可能与单独的流出有关。”

要正确理解这一结果,我们必须通过VY CMA的观察历史来回归。

1801年的第一个(幸存)观察结果在+ 6.5附近或附近的明星表示明星—几乎不(取决于大气条件)到肉眼可见。这是通过眼睛计算的,并且当时确认表观幅度的摄影板不存在。

从1830年的其他记录的观察结果和1848年至1850年左右返回相似+6.5表观幅度观测—甚至几个估算甚至接近+6,表明潜力略有亮起。

(重要的是要注意这可能是由于在观察期间的局部大气和伸缩条件。)

存在20年的差距,然后存在。但它’在1870年代的数据中,事情真的开始变得有趣。表观幅度的巨大波动出现,从+ 6.5到+8的快速波动(用肉眼看到太微弱)。

这些宽阔的摇摆在整个180年代持续。但在每个主要的调光活动之后,Vy Canis Mossis或多或少地返回到+6.5的表观幅度。

在1880年代的观察结果显示出潜在稳定的表观幅度+7.3,但记录稀疏。到了1890年代,近在咫尺的明星开始了。和两个大事在数据中脱颖而出:

  1. VY CMA从未在1880年至1888年之间达到地球的情况下以明显的幅度恢复(但显然没有直接观察到),并且
  2. 自该1880年代的事件以来,该明星保持了+ 7.5和+8之间的最大明显幅度—在20世纪的每一个重大调光活动后恢复到这一点,在2000年代没有观察到没有深刻的最小事件。

那么是什么造成了所有这些调光事件?在1980年代发生了什么,导致这颗恒星没有恢复,因为它来自每个其他调光活动?并不是这些调光和增亮的事件在贝雷格使用的调光惊喜方面熟悉2019/2020?

我们将稍后返回Betelgeuse的问题。

但首先,要了解Vy Canis MaStis的观察到的调光事件,我们必须在Humphreys等人的心脏核心看喷射材料的丛,结和弧形。最近的工作。

“vy cma的复杂喷射器中的结丛,块和扩展弧的成像和光谱学,在过去几百年中确认了高批量生产事件的记录,”Humphreys等人。在他们的论文中。 “哈勃太空望远镜/空间望远镜成像光谱仪光谱仪光谱谱射频,靠近恒星允许我们从强大的k发射中测量它们的径向速度,并确定其单独的运动,空间取向和自喷射物以来的时间。“

“他们的年龄集中在大约70,20,20和250年前。 ...与VY CMA的历史曲线从1800到现在的比较显示了几次,弹出时间与延长的变异性和深度最小值相对应。“

(信誉:Humphreys等。)

(照片标题: 光曲线与不同结的可能的喷射时间。上图(a):19世纪的光线曲线(罗宾逊1971年)。中间板(b):20世纪中期(罗宾逊1970年)。底板(c):来自AAVSO(美国可变星级观察员协会)的最新测光)

如上所述,估计已经从Vy CMA被从Vy CMA被喷射的内结(在地球上接收的光时间)对应于1987年和1992年的调光事件。同样地,S结B和W1结C计算的喷射时间彼此重叠,并且对应于1870年代调光事件(并且可能以喷射时间与Vy CMA在视觉上恢复的主要事件中链接)。

W1结A.&B和Clump C已经计算出与20世纪20年代到20世纪20年代的连续和深最小的事件相对应的喷射时间。

更重要的是,这些团块,结和喷射物羽毛均为巨大的自身—大约约10倍的vy canis maveis的平均大众损失的10倍,这是以6×10的极高速率计算的−4 M(太阳能群众)每年。

“这些大弹射,其中一个结或团块,是10次[明星年平均损失]。这就是它的表现。对于VY,您可以在[HIGH]平均年度损失率下到,因为这些巨大的事件发生了。“

随着弹出的事件开始,大云的材料被猛烈地从明星抛出—阻挡一些光线到达地球。事件在材料方面越多,调光事件就越显着。

艺术家’利用其巨大的对流细胞和猛烈喷射的高古代明星vy canis maveis的印象。 (信用:美国宇航局,esa,humphreys等。,& J. Olmsted)

材料从星形远离恒星的速度计算为20-30 km / s之间−1,导致材料快速移出直接视线到VY CMA—因此,解释了恒星昏暗的原因,然后恢复到其先前的表观幅度。

那么,那么在19世纪80年代发生了什么,导致明星没有从其他所有调光活动那样恢复?

“不幸的是,我认为鉴于19世纪数据的不完整,我们可以’真的把它放在下面。在大约1880年和1890年之间的某个时候,[Vy CMA]有一个流出,一个射入最终更加永久地遮挡了这颗明星,“哈菲斯博士指出。

“也许这是我们视线界几乎近的弹出,而且它没有’搬出我们的视线,也许它赢了’很长一段时间。“

作为humphreys等。注意到他们的论文中,“最有趣的时期可以是1870 - 1880年,而1880年代的衰落从其中没有恢复过vy cma。 S结B和W1结C加上可能是W2结具有与此时段对应的喷射年龄。他们不同的位置和方向相对于明星表明,在大部分明星中发生了表面活动,其中不同方向的不同外流持续至少10年。 1880年之后的恒星的主要调光是一个或多个大小的可能是中央恒星目前遮挡的起源。“

那么那么如何与BetelgeUSE相关?从2019年10月到2020年10月的明星给予了很多关注,当时通常可靠的半树变星(通常在+0和+0.5的明显幅度波动到可预测的425天和5.9年循环中)突然,快速,意外地暗到至少+1.614。

比较图像在前所未有的调光之前和之后显示贝格雷。 2019年1月和12月在ESO非常大的望远镜上采用了观察员。(信贷:ESO)

当时的明星的图像呈几乎其整个南半球显着模糊。

虽然通过流行文化蔓延的即将到来的超新星的猖獗猜测,但这是Betelgeuse与Vy Canis Majoris的相似之处扮演。两者都是短暂的红巨人。两者都大约是8.0-850万岁(随着Betelgeuse的预测年龄,而Vy CMA的估计年龄为820万年)。

因此,随着vy canis maveis发生的事情以及它的大规模弹出事件可能会在贝尔格氏术上阐明。事实上,由Dupre等人发表的一篇文章,专注于Betelgeuse Dudming事件,得出结论,在明星上发生了一个主要的喷射事件—阻碍了星半球的大部分光线,直到它走出我们的视线,导致亮度增加。

“来自VY的外流,这是我们的’与betelgeuse说,“Humphreys相关。 “但与betelgeuse,它’更极端和更大的规模。问题是:Betelgeuse再次做到吗?它现在出于某种原因进入活动时期吗?“

鉴于Betelgeuse和Vy Canis Majoris预计将在10万年内超越超市,这将是有意义的。虽然Vy Canis Maveis在其大量损失事件中更积极,但现在已经观察到已经被观察到已经经历过的,而红色超码和红色超级古代的这种行为是常见的。

“它’非常可能这是明星在它的时候贯穿的舞台’S说,靠近它的生命结束。我们似乎有证据表明,这些巨大的不同类型的恒星具有我们认为在终端状态之前的高批量丢失剧集,“Humphreys博士说。

在没有伸缩援助的情况下,vy canis maveis不能看到,它对地球的邻近使其成为了解红色超码的后期演变的主要目标—并通过延伸类似的红色超巨星,如betelgeuse。

这两颗恒星出于各种原因,两者都将在Supernova展出时提供地球上的壮观寿命。它’现在可能在终端期开始之前,使用vy canis mossis看到的是vy canis majoris的明星通过其演变的最终阶段。如果是这样,它可以提供关于贝格雷斯的期望的线索,因为它在其简短的天体存在结束时也是如此。

但是来自两个附近的巨人的这些高度损失事件并不只是作为生活指标的结束或vy canis maveis和betelgeuse的调光活动的解释—他们也是宇宙的生命爆发力。

“什么’对他们来说很重要,即使他们看起来比较少见,就是这些是一些主要的超级冠军,大规模的明星,我们称之为星际媒体的大部分主要贡献者,“Humphreys博士说。

“这些明星正在失去大部分生活的弥补。甚至在他们去超级新加坡之前’重新促进星际媒体。取决于它们的内部可能在表面上的循环量,它们也可以从内部提供加工的材料......绝对会导致氦气,可能是碳。取决于它们对核心崩溃的近距离,它们可能有贡献的较重元素。“

并且那些全部形成了建筑物,以获得更复杂的太阳能系统,这些太阳能系统带来气体,冰和陆地行星,周围的长寿,稳定的恒星,带有水的行星和卫星可以很好地留下生命。

(引线图像:Vy Canis Majoris由骨科气体和材料(左);在2020年2月(右)的调光活动期间的Betelgeuse。Credit:HST,NASA,ESA,ESO,Humphreys等人。由Brady Kenniston编辑)

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