VY Canis Majoris (VY CMa) to wyjątkowo duża, świecąca czerwona gwiazda typu hipergigant znajdująca się w gwiazdozbiorze Canis Major.
Z promieniem około 1420 razy większym od promienia Słońca, co odpowiada średnicy 13,2 jednostki astronomicznej, VY Canis Majoris jest jedną z największych znanych gwiazd w Drodze Mlecznej. Gwiazda znajduje się w przybliżonej odległości 3 840 lat świetlnych od Ziemi i ma jasność od 6,5 do 9,6. Jest klasyfikowana jako gwiazda zmienna półregularna, a jej okres szacuje się na 2 000 dni.
Hipergiganty to gwiazdy o ogromnej jasności, które tracą masę w bardzo szybkim tempie. Z szacowaną jasnością około 270 000 razy większą niż Słońce, VY Canis Majoris jest jedną z najjaśniejszych w swojej klasie.
Gwiazda traci ogromną ilość masy – około 30 razy więcej niż Ziemia każdego roku – ponieważ wchodzi w końcową fazę swojego życia przed eksplozją jako supernowa. Chmura wyrzuconej materii – pyłu i gazu – jest odpychana przez ciśnienie promieniowania gwiazdy i ciągle przemieszcza się na zewnątrz.
Pył i gaz wydalony przez VY Canis Majoris zostanie ostatecznie wykorzystany przez nowe gwiazdy, wraz z cięższymi pierwiastkami pozostawionymi przez supernową, prawdopodobnie do formowania planet.
VY Canis Majoris. Obraz: Wikimedia Commons/Sephirohq
FAKTY
VY Canis Majoris została po raz pierwszy skatalogowana przez francuskiego astronoma Jérôme’a Lalande’a 7 marca 1801 roku. Lalande wymienił ją jako gwiazdę 7. magnitudo.
Inne XIX-wieczne obserwacje ujawniły, że gwiazda słabnie od 1850 roku. W tamtym czasie podejrzewano, że VY Canis Majoris jest gwiazdą wielokrotną, ale obecnie wiadomo, że składniki, które zostały wykryte przez XIX-wiecznych obserwatorów są jasnymi plamami w mgławicy otaczającej gwiazdę. Potwierdzono, że VY Canis Majoris nie ma towarzyszy dzięki obserwacjom wizualnym w 1957 roku i obrazowaniu w 1998 roku.
Powłoka wyrzutowa VY Canis Majoris. Obrazek: Judy Schmidt
Właściwości gwiazdy wskazują, że była ona gwiazdą typu O o szacowanej masie pomiędzy 15 a 35 razy większej od masy Słońca podczas swojej głównej sekwencji.
Rozmiar
Średnica VY CMa, 13,2 jednostki astronomicznej, odpowiada około 1 976 640 000 kilometrów. Podczas gdy różne źródła podają różne szacunki promienia hipergiganta, gdyby umieścić go w centrum naszego Układu Słonecznego, powierzchnia gwiazdy rozciągałaby się daleko poza orbitę Jowisza.
VY Canis Majoris na tle innych dużych gwiazd. Względne rozmiary planet w Układzie Słonecznym i kilku dobrze znanych gwiazd. Kolory gwiazd są szacowane (na podstawie temperatury), a pierścienie Saturna są pokazane na zdjęciu nieco większe niż w skali. Do wykonania modeli, oświetlenia i renderingu użyto programu Blender 3D. GIMP został użyty do złożenia i oznaczenia sześciu renderów w jeden obraz. Wolfram Alpha został użyty do obliczenia koloru bazowego każdej gwiazdy za pomocą prawa Wiena. Względne rozmiary gwiazd w odniesieniu do ich reprezentatywnego promienia słonecznego zostały obliczone dla wszystkich gwiazd w każdej klatce. Mapy tekstur dla gwiazd zostały stworzone na podstawie obrazów Słońca z SOHO. Tekstury planetarne i mapy nierówności (z wyjątkiem Ziemi) pochodzą z Celestia Motherlode. Wreszcie, tekstura Ziemi i mapa wypukłości zostały uzyskane z Natural Earth III. Obraz: Dave Jarvis
Astronomowie początkowo szacowali promień gwiazdy na 1800 do 2100 promieni słonecznych, co czyniło VY CMa największą znaną wówczas gwiazdą. Nowsze szacunki mówią o promieniu około 1,420 promieni słonecznych. To wciąż czyni VY CMa znacznie większą od Betelgezy, która ma promień około 1,180 razy większy od promienia Słońca, Antaresa, którego promień szacuje się na 883 razy większy od Słońca, oraz wielu innych znanych dużych gwiazd.
Ten widok o szerokim polu widzenia pokazuje niebo wokół bardzo jasnej czerwonej gwiazdy hipergigantycznej VY Canis Majoris, jednej z największych gwiazd znanych w Drodze Mlecznej. Sama gwiazda znajduje się w centrum zdjęcia, które zawiera również obłoki świecącego czerwonego gazu wodorowego, obłoki pyłu oraz jasną gromadę gwiazd wokół jasnej gwiazdy Tau Canis Majoris w prawym górnym rogu. Obraz: ESO/Digitized Sky Survey 2. Podziękowania: Davide De Martin, listopad 2015
Jest ona jednak mniejsza niż VX Sagittarii, wyewoluowany czerwony supergigant w Strzelcu (1,520 promieni słonecznych), Westerlund 1-26 (1,530), czerwony supergigant lub hipergigant znajdujący się w gwiazdozbiorze Ara, WOH G64 (1,540 – 1,730), czerwony hipergigant znajdujący się w Wielkim Obłoku Magellana w Dorado, pomarańczowy hipergigant RW Cephei (1,636) w Cefeuszu, czerwony hipergigant NML Cygni (1,642 – 2,775) w Cygnusie, oraz czerwony supergigant UY Scuti (1,708), znajdujący się w gwiazdozbiorze Scutum.
VY Canis Majoris w porównaniu do Słońca
VY Canis Majoris w porównaniu do Słońca i orbity Ziemi. Obraz: Wikimedia Commons/Oona Räisänen
Hypernova
VY Canis Majoris jest wystarczająco duża, aby podczas wybuchu wytworzyć hipernowe, czyli superjasne supernowe. Hipernowe produkują znacznie większą ilość energii niż zwykłe supernowe, a także długotrwałe wybuchy promieni gamma, które są jednymi z najbardziej energetycznych zdarzeń obserwowanych we wszechświecie.
Gdy VY CMa wybuchnie, może uwolnić więcej energii niż 100 standardowych supernowych, a także ogromne ilości promieni gamma. Będąc w odległości prawie 4000 lat świetlnych, gwiazda jest zbyt odległa od Ziemi, aby jej wybuch mógł nas dotknąć, ale zdarzenie hipernowej prawie na pewno zniszczyłoby życie na każdej planecie w jej zasięgu.
Gwiazda VY Canis Majoris jest czerwonym hipergigantem, jedną z największych znanych gwiazd w Drodze Mlecznej. Ma 30-40 razy większą masę od Słońca i 300 000 razy większą jasność. W obecnym stanie gwiazda obejmowałaby orbitę Jowisza, po tym jak ogromnie się powiększyła, wchodząc w ostatnie stadium swojego życia. Nowe obserwacje gwiazdy za pomocą instrumentu SPHERE na VLT wyraźnie ujawniły, jak jasne światło VY Canis Majoris oświetla otaczające ją obłoki materii i pozwoliły lepiej niż kiedykolwiek wcześniej określić własności ziaren pyłu. Na tym bardzo zbliżeniu z SPHERE sama gwiazda jest ukryta za przesłaniającym ją dyskiem. Krzyżyki są artefaktami wynikającymi z cech instrumentu. Obraz: ESO, listopad 2015
VY Canis Majoris
Używając Kosmicznego Teleskopu Hubble’a NASA i Obserwatorium W.M. Keck Observatory w Kameula na Hawajach, astronomowie dowiedzieli się, że gazowy wypływ z jednej z najjaśniejszych supergwiazd na niebie jest bardziej złożony niż pierwotnie sądzono. Wybuchy pochodzą z VY Canis Majoris, czerwonego supergiganta, który jest również klasyfikowany jako hipergigant z powodu swojej bardzo dużej jasności. Erupcje tworzą pętle, łuki i węzły materii poruszającej się z różnymi prędkościami i w różnych kierunkach. Gwiazda miała wiele wybuchów w ciągu ostatnich 1000 lat, ponieważ zbliża się do końca swojego życia. Image: NASA, ESA, and R. Humphreys (University of Minnesota), 2007
WIDEO
Zooming in on Massive Hypergiant Star VY Canis Majoris
Credits: ESO, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org)