Sanatçının kırmızı hiperdev yıldız VY Canis Majoris izlenimi. Dünya’dan yaklaşık 3.009 ışıkyılı uzaklıkta bulunan VY Canis Majoris, muhtemelen Samanyolu’ndaki en büyük kütleli yıldızdır. Kredi: NASA / ESA / Hubble / R. Humphreys, Minnesota Üniversitesi / J. Olmsted, STScI / hubblesite.org
Gökbilimciler, kırmızı hiperdev yıldız VY Canis Majoris’in etrafındaki akışlardaki moleküler emisyonları izleyerek, aşırı üstdev yıldızın son aşamalarında yer alan mekanizmalara ışık tutan, yıldızın zarfının ilk ayrıntılı haritasını elde ettiler.
Arizona Üniversitesi liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, ölmekte olan bir hiperdev yıldızın ayrıntılı, üç boyutlu bir görüntüsünü yarattı. UArizona araştırmacıları Ambesh Singh ve Lucy Ziurys tarafından yönetilen ekip, VY Canis Majoris olarak bilinen kırmızı bir hiperdev yıldızı çevreleyen çeşitli moleküllerin dağılımını, yönlerini ve hızlarını izledi.
13 Haziran 2022’de California, Pasadena’daki Amerikan Astronomi Derneği’nin 240. Toplantısında sundukları bulguları, dev yıldızların ölümüne eşlik eden süreçlere eşi görülmemiş bir ölçekte içgörü sunuyor. Çalışma, Minnesota Üniversitesi’nden Robert Humphreys ve Birleşik Krallık’taki Manchester Üniversitesi’nden Anita Richards ile birlikte yapıldı.
Hiperdevler olarak bilinen aşırı süperdev yıldızlar çok nadirdir ve evrende sadece birkaçının var olduğu bilinmektedir. Samanyolu. Örnekler arasında Orion takımyıldızındaki en parlak ikinci yıldız olan Betelgeuse ve Kuğu takımyıldızındaki V1489 Cygni olarak da bilinen NML Cygni sayılabilir. Kütlesi daha düşük olan yıldızların (kırmızı dev evresine girdiklerinde şişmeleri daha olasıdır, ancak genellikle küresel bir şekli korurlar) aksine, hiperdevler, yaylar, kümeler, kümeler, ve düğümler.
Dünya’dan yaklaşık 3.009 ışıkyılı uzaklıkta bulunan VY Canis Majoris – ya da kısaca VY CMa – hafifçe güneydeki Büyük Köpek takımyıldızında yer alan titreşimli bir değişken yıldızdır. 10.000 ila 15.000 astronomik birime yayılan (1 AU, Dünya ile güneş arasındaki ortalama mesafedir) VY CMa, Ziurys’e göre muhtemelen Samanyolu’ndaki en büyük yıldızdır.
Her ikisi de Bilim Koleji’nin bir parçası olan UArizona Kimya ve Biyokimya Departmanında ve Steward Gözlemevi’nde ortak randevuları olan bir Regents Profesörü olan Ziurys, “Bunu steroidler üzerinde Betelgeuse olarak düşünün” dedi. “Çok daha büyük, çok daha büyük ve her 200 yılda bir şiddetli kitlesel patlamalara maruz kalıyor.”
Ekip, bu tür yıldızların en iyi örneklerinden biri olduğu için VY CMa’yı incelemeyi seçti.
Ziurys’in laboratuvarında dördüncü sınıf doktora öğrencisi olan Singh, “Özellikle hiperdev yıldızların hayatlarının sonunda ne yaptıklarıyla ilgileniyoruz” dedi. “İnsanlar bu devasa yıldızların basitçe süpernova patlamalarına dönüştüğünü düşünürdü, ama artık bundan emin değiliz.”
Ziurys, “Öyle olsaydı, gökyüzünde çok daha fazla süpernova patlaması görmemiz gerekirdi,” diye ekledi. “Artık sessizce kara deliklere dönüşebileceklerini düşünüyoruz, ancak hangilerinin hayatlarını böyle sonlandırdığını veya bunun neden ve nasıl olduğunu bilmiyoruz.”
VY CMa’nın önceki görüntüsü NASA‘s Hubble uzay teleskobu ve spektroskopi, çoğu merkez yıldızdan binlerce AU uzanan farklı yayların ve diğer kümelerin ve düğümlerin varlığını gösterdi. Ekip, hiperdev yıldızların hayatlarını sona erdirdiği süreçlerin daha fazla ayrıntısını ortaya çıkarmak için hiperdev etrafındaki belirli molekülleri izlemeye ve bunları Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen tozun önceden var olan görüntülerine eşlemeye başladı.
Ziurys, ekibinin, kırmızı dev evresine giren daha küçük yıldızlarınkinden farklı görünen, yıldızın kütleyi dağıtma mekanizmalarını anlamak için yola çıktığını açıklayarak, “Hiç kimse bu yıldızın tam bir görüntüsünü elde edemedi” dedi. hayatlarının sonunda.
Ziurys, “Bu güzel, simetrik kütle kaybını görmüyorsunuz, bunun yerine yıldızın fotosferini dev mermiler gibi üfleyen ve kütleyi farklı yönlere fırlatan konveksiyon hücrelerini görüyorsunuz” dedi. “Bunlar güneşte görülen koronal kavislere benziyor, ancak bir milyar kat daha büyük.”
Takım Atacama Büyük Milimetre Dizisini kullandı veya ALMA, Şili’de yıldız yüzeyinden atılan malzemedeki çeşitli molekülleri izlemek için. Bazı gözlemler devam ederken, kükürt oksit, kükürt dioksit, silikon oksit, fosfor oksit ve sodyum klorürün ön haritaları elde edildi. Grup, bu verilerden, yıldızdan fırlatılan tüm materyali kapsayan ölçeklerde VY CMa’nın küresel moleküler dışa akış yapısının bir görüntüsünü oluşturdu.
Singh, “Moleküller zarftaki yayları izliyor, bu da bize moleküllerin ve tozun iyi karıştığını söylüyor” dedi. “Radyo dalga boylarındaki molekül emisyonlarının güzel yanı, statik olan toz emisyonunun aksine bize hız bilgisi sağlamalarıdır.”
ALMA’nın 48 radyo çanağını farklı konfigürasyonlara taşıyarak, araştırmacılar moleküllerin yönleri ve hızları hakkında bilgi edinebildiler ve onları hiperdev zarfının farklı bölgeleri boyunca önemli ayrıntılarla haritalandırdılar, hatta onları zaman içindeki farklı kütle fırlatma olaylarıyla ilişkilendirdiler. .
Singh, verilerin işlenmesinin bilgi işlem gücü açısından biraz ağır kaldırma gerektirdiğini söyledi.
“Şimdiye kadar ALMA’dan neredeyse bir terabayt işledik ve hala mümkün olan en iyi çözünürlüğü elde etmek için geçmemiz gereken verileri alıyoruz” dedi. “Sadece verileri kalibre etmek ve temizlemek, her molekül için bir veya iki gün süren 20.000’e kadar yineleme gerektirir.”
Ziurys, “Bu gözlemlerle artık bunları gökyüzündeki haritalara koyabiliriz” dedi. “Şimdiye kadar, bu devasa yapının sadece küçük kısımları çalışılmıştı, ancak tüm bölgeye bakmadan bu büyük yıldızların kütle kaybını ve nasıl öldüklerini anlayamazsınız. Bu yüzden eksiksiz bir imaj yaratmak istedik.”
Ulusal Bilim Vakfı’ndan sağlanan fonla ekip, bulgularını bir dizi makalede yayınlamayı planlıyor.
Toplantı: Amerikan Astronomi Derneği’nin 240. toplantısı