WR 104 - WR 104

WR 104
Wr104 sslkeck big.jpg
WR 104
Данные наблюдений
Эпоха 2000      Равноденствие 2000
СозвездиеСтрелец
Прямое восхождение18час 02м 04.07s[1]
Склонение−23° 37′ 41.2″[1]
Видимая величина  (V)13.28 (12.7 - 14.6)[2] + 15.36[3]
Характеристики
Эволюционный этапЗвезда Вольфа – Райе
Спектральный типWC9d / B0,5 В[4] + O8V – O5V[5]
Астрометрия
Правильное движение (μ) РА: 0.161[6] мас /год
Декабрь: -1.827[6] мас /год
Параллакс (π)0.2431 ± 0.0988[6] мас
Расстояние2,580±120[5] ПК
Абсолютная величина  (MV)−5.4 (−4.8 + −4.6)[7]
Орбита[8]
Период (П)241,5 дней
Большая полуось (а)2.34 AU
Эксцентриситет (е)< 0.06
Наклон (я)< 16°
Подробности
Масса30[5] M☉
Яркость120,000[5] L☉
Возраст7[5] Myr
WR
Масса10[5] M☉
Радиус3.29[5][а] р☉
Яркость40,000[5] L☉
Температура45,000[5] K
OB
Масса20[5] M☉
Радиус10[9] р☉
Яркость80,000[5] L☉
Температура30,000[5][9] K
B
Радиус7.98[5][а] р☉
Яркость68,000[5] L☉
Температура≥33,000[5] K
Прочие обозначения
V5097 Sgr, IRAS  17590-2337, UCAC 2 22296214, CSI -23-17590, IRC  −20417, RAFGL  2048, MSX6C Г006.4432-00.4858, ВЭ 2-45
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

Координаты: Карта неба 18час 02м 04.07s, −23° 37′ 41.2″

WR 104 это тройная звезда система расположена примерно на 2580 парсеков (8 400 св. лет) от земной шар. Главная звезда это Звезда Вольфа – Райе, сокращенно WR, с B0,5 главная последовательность звезда на близкой орбите и еще один более далекий, более слабый спутник.

Звезда WR окружена характерной спиралью. Туманность Вольфа – Райе, часто называемую туманностью Вертушка. Ось вращения двойной системы и, вероятно, двух ближайших звезд направлена ​​приблизительно к Земле. По прогнозам, в течение следующих нескольких сотен тысяч лет звезда Вольфа-Райе, вероятно, превратится в коллапс ядра.сверхновая звезда с небольшой вероятностью получения длительного срока гамма-всплеск.

Возможность взрыва сверхновой от WR 104, имеющего разрушительные последствия для жизни на Земле, вызвала интерес в средствах массовой информации, и с 2008 года в прессе было опубликовано несколько научно-популярных статей. Некоторые статьи решают отвергнуть катастрофический сценарий, а другие оставляют его. как открытый вопрос.[10][11][12][13] В настоящее время ученые считают, что вероятность того, что WR 104 представляет риск, мала.[требуется разъяснение ].[14][нужен лучший источник ]

Система

Звезда Вольфа – Райе, которая дает характеристический линейчатый спектр излучения WR 104, имеет разрешенный спутник и неразрешенный спектроскопический спутник, образуя тройную систему.

Спектроскопическая пара состоит из звезды Вольфа – Райе и звезды B0.5. главная последовательность звезда. Звезда WR визуально на 0,3 величины слабее, чем звезда главной последовательности, хотя звезда WR обычно считается главной, поскольку она доминирует в спектре и более ярка. Эти двое находятся на почти круговой орбите, разделенной примерно на 2 а.е., что на предполагаемом расстоянии составляет около одной миллисекунды дуги.[3] Две звезды вращаются по орбите каждые 241,5 дня с небольшим наклоном (то есть почти лицом к лицу).[8]

Визуально разрешенный спутник на 1,5 величины слабее комбинированного. спектроскопическая пара и почти в одной угловой секунде. Считается, что это физически связано, хотя орбитальное движение не наблюдалось. По цвету и яркости ожидается, что это будет горячая звезда главной последовательности.[3]

Структура

Ось вращения двойной системы ориентирована приблизительно на Землю с предполагаемым наклоном от 0 до 16 градусов. Это обеспечивает удобный угол обзора для наблюдения за двойной системой и ее динамикой.[15]

WR 104 окружен характерной пыльной туманностью Вольфа – Райе более 200 астрономические единицы в диаметре, образованном взаимодействием между звездные ветры двух звезд, когда они вращаются и вращаются по орбите. Спиральный вид туманности привел к названию туманности Вертушка.[9] Спиральная структура туманности состоит из пыли, образование которой было бы предотвращено интенсивным излучением WR 104, если бы не спутник звезды. Область взаимодействия звездного ветра двух массивных звезд сжимает материал настолько, чтобы пыль образуются, а вращение системы вызывает спиралевидный узор.[16] Круглый вид спирали приводит к выводу, что система видна почти как полюс и почти круглая форма. орбитальный период 220 дней было принято из модели оттока вертушки.[15]

WR 104 показывает частые затмение события, а также другие нерегулярные изменения яркости. Невозмущенная видимая величина составляет около 12,7, но звезда редко бывает на этом уровне. Считается, что затмения вызваны пылью, образовавшейся из выброшенного материала, а не звездой-компаньоном.[2]

Прародитель сверхновой

Обе звезды в системе WR 104 закончат свои дни как сверхновые с коллапсом ядра. Звезда Вольфа – Райе находится в заключительной фазе своего жизненного цикла, и ожидается, что она превратится в сверхновую гораздо раньше, чем звезда OB. По прогнозам, это произойдет в какой-то момент в течение следующих нескольких сотен тысяч лет.[15] Учитывая относительно близкое расположение к Солнечной системе, возник вопрос о том, будет ли WR 104 представлять в будущем опасность для жизни на Земле.[17]

Гамма-всплеск

Помимо сверхновой с коллапсом ядра, астрофизики размышляли о том, может ли звезда WR 104 вызвать гамма-всплеск (GRB) по окончании срока службы.[18][15] Звезда-компаньон OB определенно имеет потенциал, но звезда Вольфа – Райе, вероятно, станет сверхновой намного раньше. Остается слишком много неопределенностей и неизвестных параметров для любого надежного прогноза, и были опубликованы лишь отрывочные оценки сценария гамма-всплеска для WR 104.[15]

Звезды Вольфа – Райе с достаточно высокой скоростью вращения до того, как стать сверхновой, могли произвести длительный гамма-всплеск, испуская высокоэнергетическое излучение вдоль оси вращения в двух противоположно направленных релятивистские струи. В настоящее время механизмы генерации излучения гамма-всплесков до конца не изучены, но считается, что существует небольшая вероятность того, что компонент Вольфа – Райе WR 104 может стать одним из них, когда станет сверхновой.[15]

Если ни одна из сверхновых, образованных двумя звездами, не генерирует гамма-всплеск, их компактные звезды буду.[сомнительный – обсуждать][неудачная проверка ] Если они оба станут нейтронные звезды, или одна из них становится черной дырой (другая должна быть нейтронной звездой), столкновение двух компактных звезд вызовет гамма-всплеск,[неудачная проверка ] иногда даже гравитационные волны вроде этот гамма-всплеск, вызвавший гравитационные волны в 2017 году.[19]

Воздействие на Землю

Согласно имеющимся астрофизическим данным как для WR 104, так и для его спутника, в конечном итоге обе звезды будут окончательно разрушены как сильно направленные анизотропные звезды. сверхновые, производя концентрированные радиационные выбросы как узкие релятивистские струи.[20] Теоретические исследования таких сверхновых показывают, что формирование джета совпадает с осями вращения звезды-прародителя и ее возможной звездный остаток, и будут преимущественно выбрасывать материю вдоль своих полярных осей.[15]

Если эти струи будут нацелены на нашу Солнечную систему, их последствия могут нанести значительный вред жизни на Земле и ее биосфере, истинное воздействие которого зависит от количества полученной радиации, количества энергичных частиц и расстояния до источника. Знание того, что наклон двойной системы, содержащей WR 104, составляет примерно 12 ° относительно луча зрения, и предположение, что оси вращения обеих звезд ориентированы одинаково, предполагает некоторый потенциальный риск.[14] Недавние исследования показывают, что эти эффекты представляют собой «весьма маловероятную» опасность для жизни на Земле, с которой, как заявил австралийский астроном Питер Тутхилл, звезда Вольфа-Райе должна будет претерпеть необычайную череду последовательных событий:[14]

  1. Звезда Вольфа – Райе должна была бы генерировать Гамма-всплеск (GRB), однако эти события в основном связаны с галактиками с низким металличность и еще не наблюдались в наших Млечный путь. Некоторые астрономы считают маловероятным, что WR 104 будет генерировать гамма-всплеск;[21] Тутхилл предварительно оценивает вероятность любого типа события GRB примерно на уровне одного процента, но предупреждает, что для уверенности необходимы дополнительные исследования.
  2. Ось вращения звезды Вольфа – Райе должна быть направлена ​​в сторону нашей планеты. По оценкам, ось звезды находится близко к оси двойной орбиты WR 104. Наблюдения за спиральным шлейфом согласуются с углом орбитального полюса от 0 до 16 градусов относительно Земли, но спектрографическое наблюдение предполагает значительную больший и, следовательно, менее опасный угол 30 ° - 40 ° (возможно, даже 45 °).[22] Оценки дуги «угла раскрытия» струи в настоящее время колеблются от 2 до 20 градусов. (Примечание: «Угол раскрытия» - это общий угловой размах струи, а не угловой размах от оси до одной стороны. Таким образом, Земля будет находиться на пересекающейся траектории только в том случае, если фактический угол оси звезды относительно Земли меньше чем половина угол открытия.)
  3. Самолету нужно будет пролететь достаточно далеко, чтобы нанести вред жизни на Земле. Чем более узкой кажется струя, тем дальше она достигнет, но тем меньше вероятность столкновения с Землей.

Примечания

  1. ^ а б Применяя Закон Стефана-Больцмана с номинальной солнечный эффективная температура из 5772K:

Рекомендации

  1. ^ а б Cutri, R.M .; Скруцкие, М. Ф .; Van Dyk, S .; Beichman, C.A .; Карпентер, Дж. М .; Chester, T .; Cambresy, L .; Evans, T .; Fowler, J .; Gizis, J .; Howard, E .; Huchra, J .; Jarrett, T .; Копан, Э. Л .; Киркпатрик, Дж. Д .; Light, R.M .; Марш, К. А .; McCallon, H .; Schneider, S .; Stiening, R .; Sykes, M .; Вайнберг, М .; Wheaton, W.A .; Уилок, S .; Закариас, Н. (2003). "Онлайн-каталог данных VizieR: Небесный каталог точечных источников 2MASS (Cutri + 2003)". Он-лайн каталог данных VizieR: II / 246. Первоначально опубликовано в: 2003yCat.2246 .... 0C. 2246: 0. Bibcode:2003гКат.2246 .... 0С.
  2. ^ а б Уильямс, П. М. (2014). "Затмения и пылеобразование звездами Вольфа – Райе типа WC9". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 445 (2): 1253–1260. arXiv:1408.6759. Bibcode:2014МНРАС.445.1253W. Дои:10.1093 / mnras / stu1779. ISSN  0035-8711. S2CID  119264818.
  3. ^ а б c Уоллес, Дебра Дж .; Моффат, Энтони Ф. Дж .; Шара, Майкл М. (2002). "Обнаружение космическим телескопом Хаббла двойных спутников вокруг трех звезд WC9: WR 98a, WR 104 и WR 112". Взаимодействие ветров от массивных звезд. Материалы конференции ASP. 260: 407. Bibcode:2002ASPC..260..407Вт.
  4. ^ Ван дер Хухт, К. А. (2001). «VII каталог галактических звезд Вольфа – Райе». Новые обзоры астрономии. 45 (3): 135–232. Bibcode:2001Новый..45..135V. Дои:10.1016 / S1387-6473 (00) 00112-3.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Soulain, A; Millour, F; Лопес, Б; Материя, А; Lagadec, E; Carbillet, M; Камера, А; Ламбертс, А; Langlois, M; Милли, Дж; Avenhaus, H; Magnard, Y; Ру, А; Мулен, Т; Карл, М; Севин, А; Мартинес, П.; Abe, L; Рамос, Дж. (2018). "СФЕРА, вид Вольфа – Райе 104". Астрономия и астрофизика. 618: A108. arXiv:1806.08525. Дои:10.1051/0004-6361/201832817.
  6. ^ а б c Brown, A.G.A .; и другие. (Коллаборация Gaia) (август 2018 г.). "Гайя Выпуск данных 2: сводка содержания и свойств опроса ". Астрономия и астрофизика. 616. А1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. Дои:10.1051/0004-6361/201833051. Запись Gaia DR2 для этого источника в VizieR.
  7. ^ Уильямс, П. М .; ван дер Хухт, К. А. (2000). «Спектроскопия звезд WC9 Вольфа – Райе: поиск компаньонов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 314 (1): 23–32. Bibcode:2000МНРАС.314 ... 23Вт. Дои:10.1046 / j.1365-8711.2000.03332.x. ISSN  0035-8711.
  8. ^ а б Lamberts, A .; Дубус, Г .; Lesur, G .; Фроманг, С. (2012). «Влияние орбитального движения на структуру и устойчивость адиабатических скачков уплотнения в встречных ветровых двойных системах». Астрономия и астрофизика. 546: A60. arXiv:1202.2060. Bibcode:2012A & A ... 546A..60L. Дои:10.1051/0004-6361/201219006. S2CID  119202656.
  9. ^ а б c Харрис, Тим Дж .; Монье, Джон Д .; Symington, Neil H .; Куросава, Рюичи (2004). "Трехмерные модели переноса излучения пыли: туманность Вертушка WR 104". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 350 (2): 565. arXiv:astro-ph / 0401574. Bibcode:2004МНРАС.350..565Н. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2004.07668.x. S2CID  15291717.
  10. ^ Плэйт, Фил (3 марта 2008 г.). «WR 104: соседний гамма-всплеск?». Откройте для себя журнал. Получено 20 декабря, 2015.
  11. ^ Сандерсон, Кэтрин (6 марта 2008 г.). "'"Звезда Смерти" указывает на Землю ". Природа. Получено 27 июля, 2016.
  12. ^ К. Чой, Чарльз (10 марта 2008 г.). "Настоящая Звезда Смерти может поразить Землю". Space.com. Получено 27 июля, 2016.
  13. ^ Клугер, Джеффри (21 декабря 2012 г.). "Супер-пупер, жарящая планета, взрывающаяся звезда, которая не причинит нам вреда, поэтому, пожалуйста, перестаньте беспокоиться об этом". Журнал Тайм. Получено 27 июля, 2016.
  14. ^ а б c Тутхилл, Питер. «WR 104: Технические вопросы». Получено 20 декабря, 2015.
  15. ^ а б c d е ж грамм Tuthill, P.G .; Monnier, J.D .; Lawrance, N .; Danchi, W. C .; Owocki, S.P .; Гейли, К. Г. (2008). "Прототип вертушки встречного ветра WR 104". Астрофизический журнал. 675 (1): 698–710. arXiv:0712.2111. Bibcode:2008ApJ ... 675..698T. Дои:10.1086/527286. S2CID  119293391.
  16. ^ Tuthill, P.G .; Monnier, J.D .; Данчи, В. К. (1999). «Пыльная туманность вертушка вокруг массивной звезды WR104». Природа. 398 (6727): 487–489. arXiv:Astro-ph / 9904092. Bibcode:1999Натура 398..487Т. Дои:10.1038/19033. S2CID  4373103.
  17. ^ Хилл, Грант М. (2009). «WR 104: Заглядываем ли мы вглубь ствола будущего GRB?». Американское астрономическое общество. 213: 341.03. Bibcode:2009AAS ... 21334103H.
  18. ^ Gräfener, G .; Vink, J. S .; Harries, T. J .; Лангер, Н. (2012). «Вращающиеся звезды Вольфа – Райе в фазе после RSG / LBV. Эволюционный канал к долгоживущим гамма-всплескам?». Астрономия и астрофизика. 547: A83. arXiv:1210.1153. Bibcode:2012A & A ... 547A..83G. Дои:10.1051/0004-6361/201118664. S2CID  55530420.
  19. ^ «Во-первых, гравитационные волны, связанные с катастрофой нейтронной звезды». Национальная география. Получено 26 сентября, 2018.
  20. ^ Wehrle, A.E .; Zacharias, N .; Johnston, K .; и другие. (11 февраля 2009 г.). «Как устроены релятивистские джеты в AGN на шкалах световых дней?» (PDF). Astro2010: Десятилетний обзор астрономии и астрофизики. 2010: 310. Bibcode:2009astro2010S.310W.
  21. ^ Van Den Heuvel, E.P.J .; Юн, С.-К. (2007). «Прародители длинных гамма-всплесков: граничные условия и бинарные модели». Астрофизика и космическая наука. 311 (1–3): 177–183. arXiv:0704.0659. Bibcode:2007Ap & SS.311..177V. Дои:10.1007 / s10509-007-9583-8. S2CID  38670919.
  22. ^ "WR 104 в конце концов нас не убьет". Вселенная сегодня.

внешняя ссылка