Bildkredit: Hubble
Astronomer tillkännager idag identifieringen av tre röda superjättar som har de största diametrarna för alla kända normala stjärnor, mer än en miljard mil över. Rapporten presenteras av Ms Emily Levesque, en grundutbildad junior på MIT, som har arbetat med ett internationellt team av astronomer, inklusive Philip Massey (Lowell Observatory, i Flagstaff, Arizona), Knut Olsen (Cerro Tololo interamerikanska observatorium) , i Chile), Bertrand Plez och Eric Josselin (Universite de Montpellier II, i Frankrike), och Andre Maeder och Georges Meynet (Genève observatorium, i Schweiz). Nat White från Lowell Observatory deltog också i studien. Resultaten presenteras idag vid American Astronomical Society-mötet i San Diego, Kalifornien. Gruppen studerade ett prov på 74 röda supergigantiska stjärnor i Vintergatan. Denna forskning är viktig för att slutligen förena teori och observation för dessa stjärnor. Röda supergiganter, massiva stjärnor som närmar sig slutet på sin livstid, är extremt coola och lysande? och mycket stor.
De tre största stjärnorna är KW Sagitarii (avstånd 9 800 ljusår), V354 Cephei (avstånd 9 000 ljusår) och KY Cygni (avstånd 5 200 ljusår), alla med radier ungefär 1500 gånger solens, eller cirka 7 astronomiska enheter (AU). Som jämförelse är den välkända röda supergigantstjärnan Betelgeuse i stjärnbilden Orion känd från andra verk för att ha en radie ungefär 650 gånger solens, eller cirka 3 AU. Om en av dessa stjärnor placerades på solens plats, skulle dess yttre lager sträcka sig till mitt mellan Jupiters (5.2 AU) banor och Saturnus (9,5 AU) [se figur].
Den tidigare rekordhållaren, Herschels "Garnet Star" (även känd som "mu Cephei") kommer i en nära fjärde storlek i studien. Den enda andra stjärnan för vilken en mycket stor storlek har hävdats är det binära stjärnsystemet VV Cephei, som består av en röd supergiant och en het följeslagare som kretsar i ett gemensamt gasformigt hölje, i vilket ledsagarnas gravitationskrafter har distenderat ytan av supergianten och betydelsen av storleken på stjärnan är därför fuzzy. Ingen av stjärnorna i den nya studien tros vara binärer, och därför berättar deras egenskaper oss om de extrema storlekarna som normala stjärnor når.
I studien användes National Science Foundation: s 2,1 meter (84 tum) teleskop vid Kitt Peak National Observatory, beläget utanför Tucson, Arizona, och 1,5 m (60 tum) teleskop vid Cerro Tololo Inter-American Observatory, beläget utanför av La Serena, Chile, vid Andes foten. De nya observationerna kombinerades med modernaste datormodeller som innehåller förbättrade data om molekylerna som finns i de yttre lagren av dessa coola stjärnor. Analysen gav de mest exakta temperaturer som hittills hittats för denna typ av objekt. Temperaturen hos de coolaste röda supergigterna är cirka 3450 kelvin, eller cirka 10 procent varmare än tidigare trott. I kombination med moderna uppskattningar av avståndet för dessa stjärnor kunde gruppen också bestämma stjärnstorlekarna.
"Betydelsen av denna studie är att det för första gången på många decennier finns en god överenskommelse mellan teorin om hur stora och coola dessa stjärnor ska vara, och hur stora och coola vi faktiskt ser dem vara," förklarade Dr. Philip Massey , Astronom vid Lowell Observatory, projektledaren. ”De senaste två decennierna har det varit en betydande oenighet. Problemet i det här fallet visade sig INTE vara teorin, utan "observationerna"? konverteringen mellan de observerade egenskaperna (ljusstyrka och spektraltyp) och de härledda egenskaperna (temperatur och ljusstyrka och / eller storlek) behövde förbättras. ” Teamets nya analys ger ett bättre sätt att konvertera mellan dessa egenskaper.
"Dessa stjärnor är inte de mest kända," konstaterade Levesque. ”De är bara 25 gånger solens massa, medan de mest massiva stjärnorna kan ha lika mycket material som 150 solar. De är inte heller de mest lysande, eftersom de bara är cirka 300 000 gånger solens ljusstyrka, inte faktorn på 5 miljoner eller så att hänföras till de mest lysande stjärnorna. De är inte ens de kallaste stjärnorna som är kända? bruna dvärgar har så låga temperaturer att de inte ens kan smälta väte. Men kombinationen av blygsamma höga ljusstyrkor och relativt låga temperaturer innebär att de är de största stjärnorna som är kända, vad gäller deras stjärndiametrar. ”
Studien har lämnats in till Astrophysical Journal för granskning och publicering. Stöd beviljades genom ett bidrag till Lowell Observatory av National Science Foundation, som också gav stöd för Ms Levesques deltagande i projektet genom programmet Research Experiences for Undergraduates vid Northern Arizona University.
Ursprungskälla: Lowell Observatory
