Новые LBV звезды в галактике Туманность Андромеды

В галактике Туманность Андромеды открыты две новые звезды LBV. С середины XX века в этой галактике были известны только четыре таких объекта, их открыли американские ученые Эдвин Хаббл и Аллан Сендейдж с коллегами. В 2015 году астрономы Специальной астрофизической обсерватории добавили к этому списку еще две звезды. Звезды LBV (Luminous Blue Variables, или "яркие голубые переменные") очень массивны, они рождаются с массами более 50 масс Солнца. Такие звезды весьма редки, на каждую звезду массой 50 масс Солнца рождается не менее 30000 менее массивных звезд. На стадии LBV эти звезды встречаются еще реже, так как эта стадия эволюции длится относительно короткое время. Когда в центре очень массивных звезд заканчивается термоядерное водородное топливо, они начинают сильно менять свой блеск, и через несколько десятков тысяч лет взрываются как сверхновые.
Нами предложен новый метод поиска звезд LBV. Он основан на особом свойстве, присущем только LBV - когда звезда уменьшается в размере (фотосфера звезды сжимается), температура ее фотосферы увеличивается, блеск звезды ослабляется; когда звезда расширяется, ее температура уменьшается, яркость звезды увеличивается. На рисунке 1 показаны спектральные распределения энергии шести звезд: верхний ряд - открытые нами две звезды LBV, средний ряд - известные ранее звезды LBV Var A-1 и AE And, нижний ряд - две новые звезды в галактике Андромеды типа B[e]-сверхгигантов. Две классические LBV и две новые сильно меняют свой блеск в согласии с нашими моделями. Две нижние звезды блеск не меняют, зато у них есть мощные инфракрасные избытки. B[e]-сверхгиганты - это те же звезды LBV, находящиеся в тесных двойных системах, по этой причине они не могут менять блеск, но у них появляются мощные пылевые дископодобные оболочки. Наши оптические спектры получены на телескопе БТА, инфракрасные спектры получены одновременно в США (Apache Point Observatory). Инфракрасные спектры показаны на рисунке 2, в них видны яркие эмиссионные линии водорода (серии Pa и Br), гелия, железа и азота.
Опубликовано:
Sholukhova, O., Bizyaev, D., Fabrika, S., Sarkisyan, A., Malanushenko, V., Valeev, A.,
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 447, 2459-2467, 2015

Для контактов - С.Н.Фабрика

Рис.1. Спектральные распределения энергии двух открытых нами звезд LBV (вверху), двух известных классических звезд LBV (середина) и двух новых звезд типа B[e]-сверхгигантов (внизу). У B[e]-сверхгигантов видны сильные инфракрасные избытки из-за присутствия у них дископодобных пылевых оболочек. Оптические спектры получены на длинах волн менее 7000 А, инфракрасные - более 10000 А. Модельные линии - это аппроксимации спектров и данных фотометрии разными температурами. Хорошо видно, что когда LBV-звезды становятся ярче, они оказываются более горячими. Красные пунктирные линии показывают вклад пылевых оболочек вокруг этих звезд.

Рис.2. Инфракрасные спектры звезд в галактике Туманность Андромеды: две классические звезды LBV Var A-1 и AE And, две новые LBV J004526.62 и J004051.59, два новых B[e]-сверхгиганта J004417.10 и J004444.52. Видны эмиссионные линии водорода серий Пашена (Pa) и Бреккетта (Br), линии гелия (HeI), железа, кислорода и азота. У звезд B[e]-сверхгигантов есть характерная особенность в инфракрасных спектрах, это молекулярные линии 12СО, они формируются в холодных дископодобных оболочках.