Астрономы создали самую детальную карту атмосферы красного сверхгиганта Антареса. Оказалось, что температура хромосферы звезды намного ниже, чем предполагалось раньше. Статья, описывающая результаты наблюдений, вышла в Astronomy & Astrophysics.
Красные сверхгиганты — это очень крупные и относительно холодные звезды, которые переходят к завершающему этапу эволюции. Они уже исчерпали запасы водорода в ядре, расширились и начали сбрасывать оболочку в окружающее пространство. Если бы на месте Солнца находилось такое светило, внешние слои его атмосферы простирались бы далеко за орбиту Марса. Исходящие от красных гигантов мощные ветры выдувают тяжелые элементы в космос, при этом ученым до конца не ясен механизм возникновения этих ветров, и изучение атмосферы таких звезд как Антарес, может помочь ответить на этот вопрос.
Антарес — самая яркая звезда в созвездии Скорпиона и одна из ярчайших звезд в ночном небе. Она расположена в 600 световых годах от Земли, а ее масса превосходит солнечную примерно в 12 раз. В видимом диапазоне электромагнитного излучения его диаметр больше диаметра нашего светила примерно в 700 раз, однако радионаблюдения показали, что границы его атмосферы даже шире.
Имон О’Горман (Eamon O’Gorman) из Дублинского института перспективных исследований вместе с коллегами изучали Антарес в миллиметровом и сантиметровом диапазоне с помощью интерферометров ALMA и VLA. Обсерватория ALMA наблюдала Антарес вблизи его поверхности (фотосферы), в то время как интерферометр VLA исследовал внешние слои атмосферы звезды.
Радиотелескопы измерили температуру большей части газа и плазмы в атмосфере Антареса. Усредненная по диску температура газа равнялась 2700 кельвин на 1,35 радиусах звезды (0,35 радиуса над фотосферой), достигала пика в 3800 кельвин на 2,5 радиуса, после чего постепенно снижалась до 1650 кельвин на 11,6 звездного радиуса.
Наибольшее внимание астрономов привлекла хромосфера звезды — внешняя оболочка звезды, которая разогревается магнитными полями и ударными волнами. Хромосферы звезд до сих пор плохо изучены, и астрономам впервые удалось пронаблюдать ее в радиодиапазоне. Выяснилось, что она намного холоднее, чем показывали прошлые наблюдения в оптическом и ультрафиолетовом диапазоне, что может объясняться их чувствительностью только к очень горячему газу и плазме. Температура хромосферы Антареса оказалась равна около 3,5 тысячи градусов Цельсия. Для сравнения, хромосфера Солнца разогревается до 20 тысяч градусов Цельсия.
Кроме того, наблюдения за другими слоями атмосферы этой звезды указывают на то, что по своей структуре и температуре она может быть довольно неоднородной, как и Бетельгейзе. В будущем исследователи надеются изучить отдельные горячие и холодные участки звезды, чтобы выяснить, как они влияют на формирование туманностей.
В 2017 году астрономы представили первое детальное изображение поверхности Антареса. Тогда ученым удалось получить и первую карту скоростей движения вещества в атмосфере звезды — ранее такие карты строились только для Солнца. Кроме того, исследователи в прошлом делали снимки и поверхности Бетельгейзе, которая недавно восстановила свою яркость.
Кристина Уласович