Що за екстремальні гелієві зірки

Екстремальні гелієві зірки є дуже рідкісним класом зірок. Вперше їх відкрили в середині минулого століття, з того часу було виявлено лише понад двадцять таких світил. По суті це надгіганти з порівняно невеликою для таких об'єктів масою, в яких практично немає водню. Тобто ці зірки утворилися не так, як інші зірки у Всесвіті, які народжуються шляхом стискання холодних і щільних згустків газу в молекулярних хмарах під впливом гравітації.

Не пропустіть Прадавня катастрофа: що відомо про зіткнення з кометою 12 тисяч років тому

Як утворюються такі зірки

Вчені вирізняють два теоретичних механізми формування екстремальних гелієвих зірок.

Перший полягає у злитті гелієвого та вуглецево-кисневого білих карликів, які перебували у подвійній системі, причому маса фінальної зірки, не повинна перевищити межу Чандрасекара, інакше відбудеться термоядерний вибух, тож таке явище є вкрай не частим.

Шляхом ядерного горіння гелію така зірка спочатку перетвориться на надгіганта, а потім на білого карлика.

Межа Чандрасекара

Найбільша теоретично можлива маса білого карлика. Приблизно дорівнює 1,4 M☉ ( M☉ – маса Сонця). Названо на честь Субраманьяна Чандрасекара, який теоретично передбачив існування такої межі.

Другий механізм передбачає, що екстремальні гелієві зірки є пізніми стадіями еволюції деяких зірок, які залишили асимптотичне відгалуження гігантів і почали своє перетворення на білого карлика.

У цьому випадку ядерне горіння гелію у шарах навколо ядра зірки викликає швидке розширення зовнішніх шарів світила та дефіцит водню.

Асимптотичне відгалуження гігантів

Ділянка на діаграмі Герцшпрунга–Рассела, утворена зорями малої та помірної маси, які перебувають на стадії термоядерних реакцій у подвійному шаровому джерелі. Цю стадію проходять усі зорі малої та помірної маси (0,6—10 M☉) на пізній стадії еволюції.

Чим здивувала вчених зірка

Група астрономів на чолі з Норбертом Пшибіллою з Університету Інсбрука опублікувала результати аналізу даних спостережень за зіркою HD 144941, проведених за допомогою телескопів комплексу VLT, телескопа MPG, космічного телескопа IUE та оглядів неба 2MAS.

У роботі дослідники виявили, що HD 144941 насправді є іншим типом зірок, ніж вважалося спочатку.

  • Вчені виявили сильне поздовжнє магнітне поле біля світила із середнім значенням до дев'яти кілогаусів.
  • Поля можуть досягати значення 15 кілогаусів, що пояснює наявність плям на видимій поверхні зірки, які були помічені у 2018 році.
  • Вміст металів (елементів важчий за гелій і водень), отриманий для HD 144941, виявився приблизно в чотири рази більшим, ніж у попередніх дослідженнях.
  • Відзначається також надлишок вуглецю, у порівнянні з іншими екстремальними гелієвими зірками, і надлишок азоту, неону та сірки щодо вмісту вуглецю, кисню і заліза.

Вчені дійшли висновку, що HD 144941 є найбільш екзотичним представником класу багатих на гелій зірок, а не екстремальних гелієвих зірок. Такі зірки є світилами спектрального класу B, що перебувають на головній послідовності, у яких в атмосферах спостерігається нестача водню і металів через дію зіркових вітрів.

Вам буде цікаво Чому галактики помирають: знайдена розгадка

Чому це важливо

Зірка унікальна з точки зору вмісту гелію, оскільки майже весь водень у її атмосфері заміщений гелієм. Відтак для вчених це потенційно цікавий та важливий об'єкт майбутніх досліджень, зокрема спектрополяриметричних спостережень з високою роздільною здатністю для дослідження магнітосфери та розподілу хімічних елементів у фотосфері зірки.