Ро Кассиопеи ( / ˌ r oʊ k æ s i ə ˈ p iː aɪ , - s i oʊ -, - iː / ; ρ Cas, ρ Cassiopeiae) — жёлтая гипергигантская звезда в созвездии Кассиопеи . Она находится примерно в 8150 световых годах (2500 пк ) от Земли, но её всё равно можно увидеть невооружённым глазом, так как она более чем в 300 000 раз ярче Солнца . В среднем её абсолютная величина составляет −9,5, что делает её визуально одной из самых ярких известных звёзд . Недавно полученное изображение и измерение с помощью массива CHARA в 2024 году, его диаметр составляет от 564 до 700 диаметров Солнца, приблизительно 879 000 000 километров (5,88 а.е.; 546 000 000 миль), или от 2,6 до 3,3 размера орбиты Земли. [8]
Rho Cassiopeiae — одиночная звезда, классифицируемая как полуправильная переменная . Как желтый гипергигант, она относится к редчайшим типам звезд. Известно всего несколько десятков таких звезд в Млечном Пути , но она не единственная в своем созвездии, которое также содержит V509 Cassiopeiae . [12]
Ро Кассиопеи — второй по яркости желтый гипергигант на небе после V382 Carinae , хотя Ро Кассиопеи в основном виден только в северном полушарии, а V382 Carinae — только в южном.
Обозначение Байера для этой звезды было установлено в 1603 году как часть « Уранометрии» , звездного каталога, составленного Иоганном Байером , который поместил эту звезду в шестой класс звездной величины. [ необходима ссылка ] Звездный каталог Джона Флемстида, опубликованный в 1712 году, в котором звезды в каждом созвездии упорядочены по их прямому восхождению , дал этой звезде обозначение Флемстида 7 Кассиопеи.
Rho Cas впервые была описана как переменная в 1901 году. Она была классифицирована только как «pec.» с небольшим, но определенным диапазоном изменений. [13] Ее природа оставалась неясной во время глубокого визуального минимума в 1946 году, хотя предполагалось, что это связано с обнаружением расширяющейся оболочки вокруг звезды. Спектр показал более низкие характеристики возбуждения, описанные как типичные для звезды M, а не для предыдущего класса F8. [14] Природа Rho Cas в конечном итоге была выяснена как массивная светящаяся нестабильная звезда, пульсирующая и теряющая массу, и иногда становящаяся затемненной сильными приступами потери массы. [15]
Rho Cas обычно имеет видимую величину около 4,5, но в 1946 году он неожиданно потускнел до 6-й величины и остыл более чем на 3000 Кельвинов, прежде чем вернуться к своей прежней яркости. Похожее извержение было зафиксировано в 1893 году, что позволяет предположить, что он подвергается таким извержениям примерно раз в 50 лет. Это произошло снова в 2000–2001 годах, когда его наблюдал телескоп Уильяма Гершеля . [16]
В 2013 году выброс оболочки вызвал резкие спектральные изменения и падение примерно на половину величины на визуальных длинах волн. [17] Слабые эмиссионные линии металлов и удвоенные линии поглощения H-α были обнаружены в конце 2014 года, а необычные утроенные линии поглощения в 2017 году. [18] Яркость достигла пика при величине 4,3, прежде чем угаснуть до 5-й величины. В 2018 году она снова стала ярче до величины 4,2. [19]
Первоначальная публикация Hipparcos по параллаксу оценила Rho Cas примерно в 0,28 мсд, что соответствовало бы расстоянию около 10 000 световых лет и сделало бы Rho Cas одной из самых далеких звезд, видимых невооруженным глазом. [20] [21] [22] Однако более поздние публикации оценивают Rho Cas с гораздо большим параллаксом, соответствующим гораздо меньшему расстоянию.
Ро Кассиопеи — одна из самых ярких известных желтых звезд. Она близка к пределу светимости Эддингтона и обычно теряет массу со скоростью около 10 −6 M ☉ /год, что в сотни миллионов раз превышает скорость солнечного ветра. Большую часть времени она имеет температуру более 7000 К , радиус около 400 R ☉ и нерегулярно пульсирует, производя небольшие изменения яркости. Примерно каждые 50 лет она претерпевает более крупный выброс и сдувает значительную часть своей атмосферы, в результате чего температура падает примерно на 1500 К, а яркость падает до 1,5 звездных величин. В 2000–2001 годах скорость потери массы подскочила до 5×10 −2 M ☉ /год, выбросив в общей сложности около 3% массы Солнца или 10 000 масс Земли . [11] [16] Светимость остается примерно постоянной во время вспышек на уровне полумиллиона L ☉ , но выход излучения смещается в сторону инфракрасного диапазона.
В 2024 году Rho Cassiopeiae была сфотографирована через фильтры H и K-диапазона массива CHARA с использованием интерферометрии . Результаты дали угловой диаметр 2,08 ± 0,01 миллисекунд дуги . При принятом диапазоне расстояний от 2,5 до 3,1 килопарсеков (кпк) это дает физический радиус фотосферы от 564 ± 67 до 700 ± 112 R ☉ , [8] сопоставимый с Бетельгейзе . [23]
Поверхностное содержание большинства тяжелых элементов на Rho Cas увеличено по сравнению с Солнцем, но углерод и кислород истощены. Это ожидается для массивной звезды, где синтез водорода происходит преимущественно через цикл CNO . В дополнение к ожидаемому гелию и азоту , конвектированным на поверхность, натрий сильно увеличен, что указывает на то, что звезда испытала вынос на поверхность , находясь на стадии красного сверхгиганта . Поэтому ожидается, что Rho Cas сейчас эволюционирует в сторону более высоких температур. В настоящее время это ядро гелия, сжигаемое через тройной альфа-процесс . [10]
Относительно низкая масса и высокая светимость пост-красной сверхгигантской звезды являются источником нестабильности, приближая ее к пределу Эддингтона. Однако желтые гипергиганты находятся в диапазоне температур, где изменения непрозрачности в зонах частичной ионизации водорода и гелия вызывают пульсации, аналогичные причине пульсаций переменных цефеид . У гипергигантов эти пульсации, как правило, нерегулярны и малы, но в сочетании с общей нестабильностью внешних слоев звезды они могут приводить к более крупным вспышкам. Все это может быть частью эволюционной тенденции к более высоким температурам за счет потери атмосферы звезды. [10]
ρ Кассиопея — представитель китайского созвездия Летающего Змея 螣蛇( Тэн Шэ ), в особняке Лагеря . По порядку, 22 звезды-члена — это α и 4 Lacertae , π 2 и π 1 Лебедя , звезды 5 и 6, HD 206267 , 13 и ε Cephei , β Lacertae , σ , ρ, τ и AR Cassiopeiae , 9 Lacertae , 3. , 7 , 8 , λ , ψ , κ и ι Андромеды . Следовательно, китайское название ρ Cassiopeiae —螣蛇十二( Téng Shé shíèr , англ.: Двенадцатая звезда Летящей Змеи ) [24]