До нынешнего года в туманности Андромеды были известны лишь четыре подобных объекта, и все они обнаружены в середине прошлого века американскими учеными Эдвином Хабблом и Алланом Сендейджем с коллегами. Позднее другой американский астрофизик Петер Конти дал подобным звездам несколько странное название Luminous Blue Variables (LBV), что означает “яркие голубые переменные”. Значительно позже, правда, выяснилось: они далеко не всегда бывают такими, а лишь на определенном этапе своей эволюции, причем, по звездным меркам, очень коротком. Но название прижилось, прочно вошло в научный обиход.
LBV довольно массивны — более 50 масс Солнца. На каждую подобную звезду во Вселенной рождается порядка 30 000 менее массивных звезд. Например, наше Солнце — маломассивная звезда. Ее “жизненный путь” на “главной последовательности”, то есть пока не закончится водородное топливо, занимает 10 миллиардов лет. Звезда в 10 солнечных масс эволюционирует 50 миллионов лет. У звезды же с массой около 100 масс Солнца активная жизнь завершается всего за 3 миллиона лет! С самого рождения такое светило выбрасывает в окружающее пространство огромное количество вещества, сжигая внутреннее топливо, чем, собственно, и обусловлен короткий срок жизни. Зато именно массивные звезды поставляют тяжелые элементы, без которых невозможно зарождение жизни.
Этим уникальность подобных объектов не исчерпывается. “Вот рождается массивная звезда, — рассказывает заведующий лабораторией физики звезд САО РАН, доктор физико-математических наук, профессор Сергей Фабрика. — Определенное время она интенсивно сжигает водород. Как только термоядерное водородное топливо уменьшается на 30-40 процентов, звезда начинает “дергаться” — то раздуваться, то сжиматься, то есть становится сильно переменной. А еще яркой и голубой. Именно на этой стадии такие звезды и обнаружили Эдвин Хаббл и Аллан Сендейдж. Эти “вдохи-выдохи”, по космическим меркам, очень коротки: занимают от полугода до нескольких лет. А сам период нестабильности длится всего несколько десятков тысяч лет. В конечном итоге звезда взрывается, как сверхновая”.
Но и тут не все так просто. Ученым известны два типа сверхновых. Одни — те, что “вылупились” из белых карликов, масса которых примерно равна солнечной. Их еще называют “маяки Вселенной”. По ним была обнаружена темная материя. Но существенно чаще вспыхивают сверхновые, которые ученые окрестили “Core collapse” (СС — “взрыв ядра”). Эти сверхновые возникают из массивных звезд. Считается, что LBV-звезды как раз и заканчивают свою эволюцию как CC-сверхновые. В результате появляется черная дыра или нейтронная звезда.
— Двадцать лет назад были открыты гамма-всплески, — говорит Сергей Фабрика. — Потом ученые выяснили: они вызваны сверхновыми звездами, которые видны из самых дальних уголков Вселенной. Теперь мы знаем: если произошел гамма-всплеск — ищи сверхновую, которая появилась в результате взрыва LBV-звезды. Мало того, LBV-звезды позволяют изучать черные дыры и нейтронные звезды, поскольку сами их же и порождают. Массивные звезды в двойных системах (на финальных стадиях эволюции массивные звезды так или иначе должны стать LBV) в процессе своей жизни рождают черные дыры. Такие системы — “массивная звезда плюс черная дыра” — оказываются ярчайшими рентгеновскими источниками неба”.
Понятно, сколь важен поиск таких звезд. Так, по мнению ученых, в туманности Андромеды должно быть несколько десятков LBV-звезд. Несколько десятков LBV есть и в нашей Галактике, но далеко не все из них еще открыты. М31 и Млечный путь — две самые крупные галактики, которые составляют Местную Группу галактик. Кроме того, в ней есть еще около 50 более слабых и маломассивных галактик. Среди этой “мелочи” выделяется красивейшая галактика М33 — туманность в созвездии Треугольник…
— В лаборатории физики звезд САО РАН почти 30 лет ведут поиск и изучение LBV-звезд в М33, — говорит старший научный сотрудник САО кандидат физико-математических наук Ольга Шолухова. — Но первые пять LBV также обнаружили Эдвин Хаббл и Аллан Сендейдж. А вот шестую 10 лет назад выделили ученые САО РАН. В течение последних трех лет мы нашли еще три LBV-звезды. Светимость новых LBV-звезд — около 2 миллионов светимостей Солнца. Первоначальные массы — около 100 масс Солнца.
Подобные исследования ведутся на крупнейшем в России 6-метровом телескопе БТА с помощью современных спектрографов. Тесно сотрудничают российские ученые с коллегами из США (Apaсhe Point Observatory). Американский инфракрасный спектрограф позволяет получать спектры в ИК-диапазоне, что дает дополнительную информацию о пылевых оболочках вокруг LBV-звезд. Астрофизиками САО РАН разработан новый метод поиска таких звезд. Он уже опробован и показал свою эффективность. Так, в туманности Андромеды с его помощью ученые САО обнаружили еще одну LBV-звезду. Об этом исследовании они собираются вскоре рассказать в одном из международных научных изданий.
На верхнем фото: Туманность Андромеды в инфракрасном (оранжевый цвет) и рентгеновском (голубой) диапазонах. Снимок предоставлен ESА, получен на телескопах Herschel и XMM-Newton.
Нижний снимок предоставлен САО РАН
Станислав Фиолетов
Нет комментариев