Вчені вперше показали крупний план зірки за межами нашої галактики

Зірка на відстані понад 160 000 світлових років від Землі щойно стала епічним об’єктом першого крупним планом портрета зірки в іншій галактиці. Вона називається WOH G64, червона зірка-надгігант, що влаштувалася в карликовій галактиці Велика Магелланова Хмара, що обертається навколо Чумацького Шляху. Воно настільки велике, що протягом кількох років його називали «Монстром» або «Бігемотом», оскільки його радіус майже у 2000 разів перевищує радіус Сонця.

Цей колосальний розмір зробив його ідеальною мішенню для портрета за допомогою Дуже великого телескопа-інтерферометра в Європейській південній обсерваторії. Він достатньо великий, щоб ми могли збільшити масштаб і побачити деталі, яких ми ніколи раніше не бачили.

«Ми виявили яйцеподібний кокос поблизу зірки», — каже астрофізик Кейічі Онака з Національного університету Андреса Белло в Чилі. «Ми схвильовані, тому що це може бути пов’язано з різким викидом матеріалу з вмираючої зірки перед вибухом наднової».

Зобразити зірки прямо тут, у межах Чумацького Шляху, досить складно. Червона гігантська зірка Бетельгейзе є прекрасним прикладом; незважаючи на те, що радіус об’єкта в 764 рази перевищує радіус Сонця, а його віддаленість становить менше 650 світлових років, наші зображення об’єкта настільки нечіткі, що астрономи все ще намагаються з’ясувати, чому його світло коливається настільки різко.

WOH G64 приблизно втричі більший за Бетельгейзе, але у 250 разів більший за відстань. Тому вона виглядає набагато меншою і тьмянішою за Бетельгейзе, яка є однією з найяскравіших зірок на небі Землі. Онака та його колеги вивчали Бегемота роками, але їм довелося чекати, поки не з’явиться достатньо потужна технологія, щоб зробити детальний портрет.

Ця технологія має форму приладу під назвою GRAVITY, призначеного для спостереження за дуже маленькими, дуже слабкими об’єктами. З огляду на те, як далеко лежить WOH G64, він, безперечно, підходить до категорії маленьких і слабких. Дослідники провели свої спостереження в грудні 2020 року, а потім довелося пройти кропітку роботу з очищення, обробки та реконструкції даних, щоб вирішити поставлену мету. Отже, хоча зображення може виглядати нечітким, рівень деталізації, який вдалося отримати дослідникам, є просто неймовірним.

Спостереження, проведені у 2005 і 2007 роках, показали, що WOH G64 оточений пиловим матеріалом. Оскільки зірка перебуває у фазі червоного надгіганта, це захоплююче. Це кінець життя масивних зірок, які на початку становили приблизно від 8 до 35 мас Сонця. Коли у зірки закінчується ядерне паливо для злиття в її ядрі, вона стає нестабільною, горить дуже гарячою та роздувається до величезних розмірів, перш ніж вибухнути у надновій.

Пиловий матеріал показав, що WOH G64 перебуває на дуже нестабільному етапі свого життя, відчуваючи сильну втрату маси, коли росте до кінця. Тепер нові спостереження показали, що зірка насправді стала тьмянішою.

«Ми виявили, що зірка зазнавала значних змін протягом останніх 10 років, що дало нам рідкісну можливість спостерігати за життям зірки в режимі реального часу», — говорить астроном Герд Вайгельт з Інституту радіоастрономії Макса Планка в Німеччині.

Дослідники вважають, що потьмяніння зірки може бути результатом втрати маси, яку вона зазнала. Газ і пил, які вона чхає, блокують частину її світла від досягнення нас, через що зірка виглядає тьмянішою для наших телескопів. Саме яйцевидна, схожа на яйце форма бульбашки викиду вчених здивувала. Їхнє моделювання на основі попередніх спостережень припустило, що форма має бути іншою. Незрозуміло, чому він має таку форму, але цьому може бути кілька пояснень.

Це може бути пов’язано зі способом викиду матеріалу; спосіб її руху в просторі навколо зірки; або навіть наявність ще невидимого подвійного компаньйона, який певним чином формує відтоки, які вчені ще мають визначити. Бегемот представляє досить незвідану та захоплюючу територію. Стадія втрати маси червоного надгіганта триває кілька тисяч років, а це означає, що зірка справді знаходиться на межі. Це може розповісти нам про те, як масивні зірки закінчують своє життя, чого ми ніколи раніше не бачили.

«Ця зірка — одна з найбільш екстремальних у своєму роді, — каже астроном і директор британської обсерваторії Кіл Джакко ван Лун, — і будь-яка різка зміна може наблизити її до вибухового кінця». Дослідження опубліковано в Astronomy&Astrophysics.