138-летние наблюдения за Ро Кассиопеи: астрономы раскрыли причину периодических вспышек в гипергигантах

Учёные сумели лучше понять загадки жёлтых гипергигантов — самых массивных и ярких светил в нашей галактике. Исследовательская группа из Нидерландов, Бельгии и Великобритании посвятила пять лет изучению трёх известных звёзд: Ро Кассиопеи (Rho Cas), HR 8752 и HR 5171A. Их выводы проливают свет на загадочные циклические излучения этих астрофизических гигантов.

Особое внимание было уделено звезде Ро Кассиопеи, которую можно наблюдать невооружённым глазом. Анализ данных за период с 1885 по 2023 год показал, что Ро Кассиопеи циклически претерпевает атмосферные извержения каждые 10–40 лет. В эти моменты температура её поверхности изменяется в пределах от 4500 до 7500 градусов Цельсия.

Алекс Лобел из Королевской обсерватории Бельгии, соавтор исследования, подчеркнул уникальность выполненной работы: «В первой из тщательных исследований мы проанализировали практически все доступные исторические данные по Ро Кассиопеи, начиная с XIX века. Более того, смогли интегрировать их с новыми наблюдениями, включая ценный вклад астрономов-любителей».

Исследователи обнаружили, что пульсации Ро Кассиопеи становятся более сильными перед вспышками. Периоды пульсаций, наблюдаемые в кривой яркости в видимом диапазоне, удлиняются, а амплитуды увеличиваются в годы, предшествующие извержению. Это подтверждает, что мощные радиальные пульсации играют ключевую роль в инициировании повторяющихся вспышек, которые происходили шесть раз за последние 138 лет с интервалами в 10, 41, 40, 14 и 13 лет.

Учёные также изучили два других жёлтых гипергиганта: HR 8752 и HR 5171A. Было установлено, что HR 8752 эволюционирует по траектории, ведущей в голубую область спектра, начиная с 1996 года, причём его визуальная яркость оставалась практически неизменной с 2017 по 2023 год. В то время как HR 5171A возобновил свои пульсации в начале 2018 года после периода снижения яркости.

Эти исследования играют важнейшую роль в понимании эволюции массивных звёзд. Жёлтые гипергиганты находятся на финальных стадиях быстрого развития, предоставляя уникальную возможность изучать жизненный цикл таких больших звёзд. Они обладают поверхностной температурой, близкой к солнечной, но проявляют яркость, в полмиллиона раз превосходящую светимость Солнца. Диаметр их составляет от 400 до 700 солнечных диаметров.

Новые данные способствуют улучшению теоретических моделей поздних стадий звёздной эволюции и углубляют понимание циклических процессов звёздных извержений. Это исследование также даёт редкий шанс наблюдать быструю эволюцию массивной звезды, что помогает разгадать, как подобные объекты могут трансформироваться в сверхновые или переходить в более горячий класс ярких голубых переменных.

Источник: iXBT