stringtranslate.com

Звезда Пшибыльского

Звезда Пржибыльского (произносится как / p ʃ ɪ ˈ b ɪ l s k iː z / или / ʃ ɪ ˈ b ɪ l s k iː z / ), или HD 101065 , является быстро колеблющейся Ap-звездой примерно в 356 световых годах (109 парсеков ) от Солнца в южном созвездии Центавра . Она имеет уникальный спектр, показывающий избыточное содержание большинства редкоземельных элементов , включая некоторые короткоживущие радиоактивные изотопы , но недостаточное содержание более распространенных элементов, таких как железо .

История наблюдения

В 1961 году польско-австралийский астроном Антоний Пржибыльский обнаружил, что эта звезда имеет своеобразный спектр, который не вписывается в стандартные рамки звездной классификации . [14] [15] Наблюдения Пржибыльского показали необычно низкое количество железа и никеля в спектре звезды , но более высокое количество необычных элементов, таких как стронций , гольмий , ниобий , скандий , иттрий , цезий , неодим , празеодим , торий , иттербий и уран . Фактически, поначалу Пржибыльский сомневался, что железо вообще присутствует в спектре. Современные исследования показывают, что элементы группы железа несколько ниже нормы по содержанию, но ясно, что лантаноиды и другие экзотические элементы значительно избыточны. [7]

Звезда Пшибыльского, возможно, также содержит много различных короткоживущих актиноидных элементов, причем теоретически обнаружены актиний , протактиний , нептуний , плутоний , америций , кюрий , берклий , калифорний и эйнштейний . [16] Самый долгоживущий известный изотоп эйнштейния имеет период полураспада всего 472 дня, хотя, по словам астрофизика Стефана Горели, доказательства существования таких актинидов не являются убедительными, поскольку «звездная атмосфера Пшибыльского сильно магнитна , стратифицирована и химически своеобразна, так что интерпретация ее спектра остается чрезвычайно сложной [и] присутствие таких ядер еще предстоит подтвердить». [17] Кроме того, Вера Ф. Гопка, ведущий автор исследований актинидов, признает, что «положение линий искомых радиоактивных элементов было просто визуализировано в синтетическом спектре в виде вертикальных маркеров, поскольку для этих линий нет никаких атомных данных, за исключением их длин волн... что позволяет рассчитать их профили с более или менее реальной интенсивностью». [18] С тех пор спектры сигнатур изотопов эйнштейния были всесторонне проанализированы экспериментально (в 2021 году), [19] хотя в настоящее время нет опубликованных исследований, подтверждающих, соответствуют ли предполагаемые сигнатуры эйнштейния, которые, как предполагается, могут быть обнаружены в спектре звезды, результатам, полученным в лабораторных условиях.

Радиоактивные элементы, достоверно идентифицированные в этой звезде, включают технеций и прометий . [16] В то время как самые долгоживущие известные изотопы технеция имеют периоды полураспада в миллионы лет, самый долгоживущий известный изотоп прометия имеет период полураспада всего 17,7 лет; для того, чтобы он все еще присутствовал в измеримых количествах, какой-то процесс должен постоянно его пополнять. Однако существование как технеция [20] , так и прометия [21] подвергалось сомнению.

Было много попыток присвоить этой звезде обычный спектральный класс. Каталог Генри Дрейпера дает класс B5. Более подробный анализ, когда была обнаружена необычная природа звезды, оценил класс F8 или G0. Более поздние исследования дали классы F0 или F5 до G0. [4] Считается, что она, вероятно, является звездой главной последовательности с температурой несколько выше, чем у Солнца , но со спектральными линиями, сильно перекрытыми экстремальным обилием определенных металлов. [22] Каталог химически пекулярных звезд дает тип F3 Ho, что указывает на Ap-звезду с приблизительным спектральным классом F3 и сильными линиями гольмия . [5]

По сравнению с соседними звездами HD 101065 имеет высокую пекулярную скорость23,8 ± 1,9 км/с . [23]

Характеристики

С массой около 1,5  M ☉ и возрастом около 1,5 миллиарда лет HD 101065, как подсчитано, находится в самом конце своей жизни на главной последовательности . Она светит с болометрической светимостью около 5,6  L ☉ при эффективной температуре6131  К. У него очень низкая прогнозируемая скорость вращения для горячей звезды главной последовательности, всего3,5 км/с . Наблюдения за его магнитным полем предполагают возможный период вращения около 188 лет, хотя это считается минимально вероятным значением. [7] Был опубликован индекс металличности ([Fe/H]) −2,40, что предполагает уровни металлов всего в несколько процентов от солнечных, но это единственное значение неадекватно представляет химический состав, показанный в уникальном спектре звезды. Уровни некоторых других металлов, полученные из спектра, в тысячи раз выше, чем на Солнце. [11] Кроме того, поскольку химические особенности Ap-звезд в значительной степени обусловлены стратификацией элементов, допускаемой очень медленным вращением, опубликованная металличность также, вероятно, не отражает долю тяжелых элементов во всей звезде. [7]

HD 101065 является прототипом звезды класса быстро колеблющихся переменных звезд Ap (roAP). В 1978 году было обнаружено, что она фотометрически пульсирует с периодом 12,15 мин. [24]

Также был обнаружен потенциальный компаньон, звезда 14-й величины (в инфракрасном диапазоне) на расстоянии 8 угловых секунд. Это могло означать разделение всего1000  а.е. (0,02 световых года); [25] однако, Gaia Data Release 2 предполагает, что хотя эти две звезды кажутся нам разделенными очень близким углом, фактическое расстояние, разделяющее нас от этой второй звезды, составляет890 ± 90 световых лет , что более чем в два раза превышает расстояние до звезды Пшибыльского. [26]

Гипотезы

Из-за странных свойств этой звезды существует множество гипотез о том, почему происходят странности. Одна из таких теорий заключается в том, что звезда содержит некоторые долгоживущие нуклиды с острова стабильности (такие как 298 Fl или 304 Ubn ) и что наблюдаемые короткоживущие актиниды являются дочерними элементами этих прародителей, находящимися в вековом равновесии со своими родителями. [27] [28]

Было высказано предположение, что звездный ветер от близлежащего компаньона нейтронной звезды может производить наблюдаемые радиоактивные элементы, но последующие измерения радиальной скорости, по-видимому, исключили эту возможность. [29] Совсем недавно было высказано предположение, что компаньон может присутствовать, но его невозможно наблюдать с помощью методов радиальной скорости, если он вращается в плоскости неба. В этом сценарии его все еще можно обнаружить, поскольку он также будет производить дейтерий , [30] но до сих пор дейтерий не был обнаружен спектроскопически. [31]

Звезда Пржибыльского время от времени привлекала внимание как кандидат на роль в программе SETI [29], поскольку она согласуется с предположением о том, что технологический вид может насыщать фотосферу своей звезды необычными элементами, либо для того, чтобы сигнализировать о своем присутствии другим цивилизациям [32] [33], либо для утилизации ядерных отходов . [34]

Ссылки

  1. ^ Курц, Дон; Вегнер, Гэри (сентябрь 1979 г.). «Природа звезды Пшибыльского: модель звезды Ар, выведенная из изменений света и температуры». The Astrophysical Journal . 232 : 510–519. Bibcode : 1979ApJ...232..510K. doi : 10.1086/157310.
  2. ^ abcdefghi Vallenari, A.; et al. (коллаборация Gaia) (2023). "Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties". Астрономия и астрофизика . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode :2023A&A...674A...1G. doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID  244398875. Запись Gaia DR3 для этого источника на VizieR .
  3. ^ ab Samus, NN; Durlevich, OV; et al. (2009). "VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013)". VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Первоначально опубликовано в: 2009yCat....102025S . 1 : B/gcvs. Bibcode :2009yCat....102025S.
  4. ^ ab Skiff, BA (октябрь 2014 г.). "Общий каталог звездных спектральных классификаций". Онлайн-каталог данных Vizier . Bibcode : 2014yCat....1.2023S.
  5. ^ ab Renson, P.; Manfroid, J. (2009). "Каталог звезд Ap, Hg Mn и Am". Астрономия и астрофизика . 498 (3): 961. Bibcode :2009A&A...498..961R. doi : 10.1051/0004-6361/200810788 .
  6. ^ ab Wegner, G. (1976). «О покраснении и эффективной температуре HD 101065». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 177 : 99–108. Bibcode :1976MNRAS.177...99W. doi : 10.1093/mnras/177.1.99 .
  7. ^ abcde Hubrig, S.; Järvinen, SP; Madej, J.; Bychkov, VD; Ilyin, I.; Schöller, M.; Bychkova, LV (2018). "Магнитная и пульсационная переменность звезды Пржибыльского (HD 101065)". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 477 (3): 3791. arXiv : 1804.07260 . Bibcode :2018MNRAS.477.3791H. doi : 10.1093/mnras/sty889 . S2CID  55698015.
  8. ^ Гончаров, Г. А. (2006). «Пулковская компиляция радиальных скоростей для 35 495 звезд Hipparcos в общей системе». Astronomy Letters . 32 (11): 759–771. arXiv : 1606.08053 . Bibcode : 2006AstL...32..759G. doi : 10.1134/S1063773706110065. S2CID  119231169.
  9. ^ Шуляк, Д.; Рябчикова, Т.; Кильдиярова, Р.; Кочухов, О. (2010). "Реалистичная модель атмосферы и пересмотренные содержания самой холодной Ap-звезды HD 101065". Астрономия и астрофизика . 520 : A88. arXiv : 1004.0246 . Bibcode : 2010A&A...520A..88S. doi : 10.1051/0004-6361/200913750. S2CID  53538833.
  10. ^ Przybylski, A. (январь 1977). «Присутствует ли железо в атмосфере HD 101065». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 178 (2): 71–84. Bibcode : 1977MNRAS.178...71P. doi : 10.1093/mnras/178.2.71 .
  11. ^ ab Газарян, С.; Алекян, Г.; Акопян, АА (2018). «Новый каталог химически пекулярных звезд и статистический анализ». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 480 (3): 2953. arXiv : 1807.06902 . Bibcode : 2018MNRAS.480.2953G. doi : 10.1093/mnras/sty1912 .
  12. ^ Мкртичян, Д.Е.; Хацес, А.П.; Сайо, Х.; Шоббрук, Р.Р. (2008). «Обнаружение богатого спектра p-мод и астросейсмология звезды Пржибыльского». Астрономия и астрофизика . 490 (3): 1109–1120. Bibcode : 2008A&A...490.1109M. doi : 10.1051/0004-6361:200809890 .
  13. ^ "V* V816 Cen" . СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 6 июня 2008 г.
  14. ^ Przybylski, A.; Kennedy, P. Morris (август 1963). "Спектр HD 101065". Publications of the Astronomical Society of the Pacific . 75 (445): 349–353. Bibcode :1963PASP...75..349P. doi : 10.1086/127965 .
  15. ^ Powell, CS; Wright, J. (30 июня 2017 г.). «Самая странная (и вторая самая странная) звезда в Галактике». Discover . Получено 12 декабря 2022 г. .
  16. ^ ab Гопка, ВФ; Ющенко, АВ; Ющенко, ВА; Панов, ИВ; Ким, Ч. (15 мая 2008 г.). "Идентификация линий поглощения короткоживущих актинидов в спектре звезды Пшибыльского (HD 101065)". Кинематика и физика небесных тел . 24 (2): 89–98. Bibcode :2008KPCB...24...89G. doi :10.3103/S0884591308020049. S2CID  120526363.
  17. ^ Джесси Эмпсак (23 марта 2017 г.). «Странная звезда может быть домом для долгожданных сверхтяжелых элементов». New Scientist . Получено 29 мая 2022 г.
  18. ^ Гопка, В.Ф.; Ющенко, Александр В.; Шаврина, Ангелина В.; Мкртичян, Дэвид Э.; Хацес, Арти П.; Андриевский, Сергей М.; Чернышева, Лариса В. (2005). «О радиоактивных оболочках в пекулярных звездах главной последовательности: явление звезды Пржибыльского». Труды Международного астрономического союза . 2004 : 734–742. doi : 10.1017/S174392130500966X . S2CID  122474778.
  19. ^ Нотхелфер, С.; Альбрехт-Шенцарт, Т.Э.; Блок, М.; Чхетри, П.; Дюльманн, Ч.Э.; Эзольд, Дж.Г.; Гадельшин В.; Гайзер, А.; Джакоппо, Ф.; Хейнке, Р.; Кик, Т.; Кнайп, Н.; Лаатиауи, М.; Мокры, Ч.; Редер, С.; Ранке, Дж.; Шнайдер, Ф.; Сперлинг, Дж. М.; Студер, Д.; Тёрле-Поспих, П.; Траутманн, Н.; Вебер, Ф.; Вендт, К. (2022). «Исследование структуры ядра 253–255Es методом лазерной спектроскопии». Физический обзор C . 105 . doi : 10.1103/PhysRevC.105.L021302 . S2CID  246603539.
  20. ^ Андриевский, Сергей М.; Коротин Сергей А.; Вернер, Клаус (2023). «Возвращение к изобилию радиоактивного технеция в звезде Пшибыльского». Астрономические Нахрихтен . 344 (7). arXiv : 2308.04479 . дои : 10.1002/asna.20230077. ISSN  0004-6337.
  21. ^ Андриевский, Сергей М.; Коротин Сергей А.; Вернер, Клаус; Ковтюх, Валерий Владимирович (2023). «Загадка звезды Пшибыльского: есть ли на ее поверхности прометий?». Астрономические Нахрихтен . 344 (5). arXiv : 2304.13623 . дои : 10.1002/asna.20230056. ISSN  0004-6337.
  22. ^ Cowley, CR; Ryabchikova, T.; Kupka, F.; Bord, DJ; Mathys, G.; Bidelman, WP (2000). «Изобилие в звезде Пржибыльского». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 317 (2): 299–309. Bibcode : 2000MNRAS.317..299C. doi : 10.1046/j.1365-8711.2000.03578.x . hdl : 2027.42/74704 .
  23. ^ Тецлафф, Н.; Нойхойзер, Р.; Хохле, М.М. (январь 2011 г.), «Каталог молодых убегающих звезд Hipparcos в пределах 3 кпк от Солнца», Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 410 (1): 190–200, arXiv : 1007.4883 , Bibcode : 2011MNRAS.410..190T, doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.17434.x , S2CID  118629873
  24. ^ Курц, Д. В. (1978). "12,15-минутные вариации блеска звезды Пшибыльского, HD 101065". Информационный бюллетень по переменным звездам . 1436 : 1. Бибкод : 1978IBVS.1436....1K.
  25. ^ Schöller, M.; Correia, S.; Hubrig, S.; Kurtz, DW (2012). "Multiplicity of faster oscillating Ap stars". Astronomy & Astrophysics . 545 : A38. arXiv : 1208.0480 . Bibcode :2012A&A...545A..38S. doi :10.1051/0004-6361/201118538. S2CID  119311263.
  26. ^ Браун, AGA ; и др. (коллаборация Gaia) (август 2018 г.). "Gaia Data Release 2: Summary of the content and survey properties". Астрономия и астрофизика . 616 . A1. arXiv : 1804.09365 . Bibcode : 2018A&A...616A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/201833051 .Запись Gaia DR2 для этого источника на VizieR .
  27. ↑ Джейсон Райт (16 марта 2017 г.). «Звезда Пшибыльского III: нейтронные звезды, унбинилий и инопланетяне». Astrowright . Получено 31 июля 2018 г. .
  28. ^ VA Dzuba; VV Flambaum; JK Webb (2017). «Изотопный сдвиг и поиск метастабильных сверхтяжелых элементов в астрофизических данных». Physical Review A. 95 ( 6): 062515. arXiv : 1703.04250 . Bibcode : 2017PhRvA..95f2515D. doi : 10.1103/PhysRevA.95.062515. S2CID  118956691.
  29. ^ ab Jason T. Wright (2018). «Экзопланеты и SETI». В Hans J. Deeg; Juan Antonio Belmonte (ред.). Справочник по экзопланетам . Springer, Cham. стр. 3405–3412. arXiv : 1707.02175 . doi :10.1007/978-3-319-55333-7_186. ISBN 978-3-319-55332-0. S2CID  119228548.
  30. ^ Андриевский, СМ (2022). «Загадка звезды Пшибыльского». Одесские астрономические публикации . 35 : 13–17. Bibcode :2022OAP....35...13A. doi : 10.18524/1810-4215.2022.35.268673 . S2CID  254907782.
  31. ^ Андриевский, С.М.; Ковтюх В.В. (февраль 2023 г.). «Исследование звезды Пшибыльского на наличие дейтерия». Астрономические Нахрихтен . 344 (3). arXiv : 2302.02487 . Бибкод : 2023AN....34420133A. дои : 10.1002/asna.20220133. S2CID  256615832.
  32. ^ Фрэнк Д. Дрейк (1965). "Глава IX - Радиопоиск разумной внеземной жизни". В Грегге Мамикуняне; Майкл Х. Бриггс (ред.). Текущие аспекты экзобиологии . Пергам. doi :10.1016/B978-1-4832-0047-7.50015-0. ISBN 9781483200477.
  33. ^ Иосиф С. Шкловский; Карл Саган (1966). Разумная жизнь во Вселенной . Холден-Дэй. С. 406–407.
  34. ^ DP Whitmire; DP Wright (апрель 1980 г.). «Спектр ядерных отходов как свидетельство технологических внеземных цивилизаций». Icarus . 42 (1): 149–156. Bibcode :1980Icar...42..149W. doi :10.1016/0019-1035(80)90253-5.

Внешние ссылки