Astronomer afslører indsigt i naturen af ​​en fjern ultraviolet-lys stjerne

Et hold af astronomer ledet af William Dixon fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, har præsenteret ny spektralanalyse af den ultraviolet-lyse stjerne Y453. Studiet, præsenteret 3. august i et papir offentliggjort på arXiv.org, afslører indsigt om stjernens fysiske parametre, kemisk sammensætning og dens udvikling.

Y453 er en del af kuglehoben Messier 4, eller M4 (også kendt som NGC 6121) placeret omkring 7, 200 lysår væk fra Jorden. De gådefulde ultraviolet-lyse stjerner som Y453 er objekter i udvikling, enten fra den asymptotiske kæmpegren (AGB) eller direkte fra den ekstreme horisontale gren (EHB), på hvid-dværg-kølekurven. Derfor, stjerneparametre og fotosfæriske overflod af sådanne stjerner kan forbedre vores viden om stjerneudvikling med lav masse og dannelse af hvid dværg.

For bedre at forstå Y453 og ultraviolet-lyse stjerner generelt, Dixons hold har observeret denne stjerne med Cosmic Origins Spectrograph (COS) på Hubble Space Telescope (HST). Observationerne, gennemført den 9. februar, 2015, gjorde det muligt for forskerne at få vigtig information om Y453.

"Vi har udført en spektralanalyse af den UV-lyse stjerne Y453 i M4, " skrev forfatterne i avisen. Holdet erhvervede afgørende information om Y453's masse, radius, lysstyrke, effektiv temperatur og fotosfæriske overflod. De sammenlignede disse parametre med nye evolutionære modeller, og stjernens overflod med klyngeværdierne.

Ifølge undersøgelsen Y453 har en effektiv temperatur på 71, 675 K, hvilket beviser, at stjernen er meget varmere end tidligere antaget. Indledende optiske observationer viste, at den har en effektiv temperatur på omkring 56, 000 K. Spektralanalysen afslører, at Y453 har en masse på ca. 0,53 solmasser, en radius på kun 0,17 solradier, og en lysstyrke (log lysstyrke på Y453/solar lysstyrke) på 2,84. Disse værdier er i overensstemmelse med de værdier, der forventes af en udviklet stjerne i en kuglehob.

"Vi skalerer modellen til at matche stjernens optiske og nær-infrarøde størrelser og udleder en stjernemasse og lysstyrke, der er i overensstemmelse med de værdier, der forventes af en udviklet stjerne i M4, " står der i avisen.

Værdierne udledt af forskere indikerer, at Y453 højst sandsynligt er udviklet fra den blå vandrette gren, forlader den asymptotiske kæmpegren før tredje opgravning. Forskerne målte også stjernens fotosfæriske mængder af helium (He), kulstof (C), nitrogen (N), oxygen (O), silicium (Si), svovl (S), titanium (Ti), krom (Cr), jern (Fe), og nikkel (Ni). De fandt ud af, at overflod af kulstof, nitrogen og oxygen er 0,25 dex større end dem for andengenerationsstjernerne fra den røde kæmpegren (RGB), mens silicium- og svovlmængderne matcher klyngens. I øvrigt, overflod af jernspidselementerne (bortset fra jern selv) er forstærket med 1,0 til 3,0 dex.

"Det er sandsynligt, at de observerede overflod af Y453 repræsenterer de kombinerede virkninger af multiple diffusion og mekaniske processer i stjernens fotosfære, " konkluderede astronomerne.

© 2017 Phys.org