Астрономы построили самую детальную карту атмосферы Антареса ( 2 фото )

Атмосфера Антареса в представлении художника. На рисунке показана фотосфера, хромосфера и зона ускорения звездного ветра

NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Астрономы создали самую детальную карту атмосферы красного сверхгиганта Антареса. Оказалось, что температура хромосферы звезды намного ниже, чем предполагалось раньше. Статья, описывающая результаты наблюдений, вышла в Astronomy & Astrophysics.

Красные сверхгиганты — это очень крупные и относительно холодные звезды, которые переходят к завершающему этапу эволюции. Они уже исчерпали запасы водорода в ядре, расширились и начали сбрасывать оболочку в окружающее пространство. Если бы на месте Солнца находилось такое светило, внешние слои его атмосферы простирались бы далеко за орбиту Марса. Исходящие от красных гигантов мощные ветры выдувают тяжелые элементы в космос, при этом ученым до конца не ясен механизм возникновения этих ветров, и изучение атмосферы таких звезд как Антарес, может помочь ответить на этот вопрос.

Антарес — самая яркая звезда в созвездии Скорпиона и одна из ярчайших звезд в ночном небе. Она расположена в 600 световых годах от Земли, а ее масса превосходит солнечную примерно в 12 раз. В видимом диапазоне электромагнитного излучения его диаметр больше диаметра нашего светила примерно в 700 раз, однако радионаблюдения показали, что границы его атмосферы даже шире.

Имон О’Горман (Eamon O’Gorman) из Дублинского института перспективных исследований вместе с коллегами изучали Антарес в миллиметровом и сантиметровом диапазоне с помощью интерферометров ALMA и VLA. Обсерватория ALMA наблюдала Антарес вблизи его поверхности (фотосферы), в то время как интерферометр VLA исследовал внешние слои атмосферы звезды.

Радиотелескопы измерили температуру большей части газа и плазмы в атмосфере Антареса.  Усредненная по диску температура газа равнялась 2700 кельвин на 1,35 радиусах звезды (0,35 радиуса над фотосферой), достигала пика в 3800 кельвин на 2,5 радиуса, после чего постепенно снижалась до 1650 кельвин на 11,6 звездного радиуса.

Наибольшее внимание астрономов привлекла хромосфера звезды — внешняя оболочка звезды, которая разогревается магнитными полями и ударными волнами. Хромосферы звезд до сих пор плохо изучены, и астрономам впервые удалось пронаблюдать ее в радиодиапазоне. Выяснилось, что она намного холоднее, чем показывали прошлые наблюдения в оптическом и ультрафиолетовом диапазоне, что может объясняться их чувствительностью только к очень горячему газу и плазме. Температура хромосферы Антареса оказалась равна около 3,5 тысячи градусов Цельсия. Для сравнения, хромосфера Солнца разогревается до 20 тысяч градусов Цельсия.


Снимок Антареса в радиодиапазоне. Астрономам удалось запечатеть исходящий от светила звездный ветер

NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Кроме того, наблюдения за другими слоями атмосферы этой звезды указывают на то, что по своей структуре и температуре она может быть довольно неоднородной, как и Бетельгейзе. В будущем исследователи надеются изучить отдельные горячие и холодные участки звезды, чтобы выяснить, как они влияют на формирование туманностей.

В 2017 году астрономы представили первое детальное изображение поверхности Антареса. Тогда ученым удалось получить и первую карту скоростей движения вещества в атмосфере звезды — ранее такие карты строились только для Солнца. Кроме того, исследователи в прошлом делали снимки и поверхности Бетельгейзе, которая недавно восстановила свою яркость.

Кристина Уласович