Астрономы обнаружили самую бедную металлами экстремальную гелиевую звезду

Спектр HRS EC 19529-4430. Автор: Jeffery et al., 2024.

Используя Большой южноафриканский телескоп (SALT), астрономы провели наблюдения с высоким разрешением недавно обнаруженной гелиевой звезды, получившей обозначение EC 19529–4430. Оказалось, что EC 19529–4430 — самая дефицитная по металлам среди известных экстремальных гелиевых звезд. Об этом сообщается в исследовательской статье, опубликованной 5 апреля на сервере препринтов arXiv.

Экстремальные гелиевые звезды (EHe) — это сверхгиганты, намного крупнее и горячее Солнца, но менее массивные. Они почти лишены водорода, что необычно, поскольку водород является самым распространенным химическим элементом во Вселенной.

Звезды EHe характеризуются относительно резкими и сильными линиями нейтрального гелия, что указывает на низкую приземную гравитацию и атмосферу с преобладанием гелия. Помимо гелия, эти звезды также содержат значительное количество углерода, азота и кислорода. Первая звезда EHe была обнаружена в 1942 году.

EC 19529−4430 — недавно обнаруженная EHe в гало Галактики, расположенная на расстоянии около 15 500 световых лет. Ее эффективная температура составляет 18 540 К, а поверхность, по-видимому, состоит в основном из гелия, обработанного углеродом, азотом и кислородом (CNO).

Команда астрономов под руководством Саймона Джеффри из обсерватории и планетария в Арме, Великобритания, решила продолжить исследование EC 19529-4430, чтобы пролить больше света на ее истинную природу. Для этой цели они использовали спектрограф высокого разрешения (HRS) и спектрограф Роберта Стоби (RSS) компании SALT.

Наблюдения SALT показали, что EC 19529-4430 имеет эффективную температуру 20 700 К и общую металличность на уровне -1,3 dex. Было обнаружено, что азота избыточно на 1,2 dex, а углерода и кислорода недостаточно на 1,5 и 0,7 dex соответственно.

Исследование подтвердило, что поверхность EC 19529-4430 состоит в основном из гелия, обработанного CNO. Это также подтвердило, что звезда принадлежит галактическому гало, что соответствует ее низкой общей металличности, и находится на ретроградной орбите. Астрономы добавили, что никаких пульсаций этой звезды пока не обнаружено.

В целом результаты показывают, что EC 19529-4430 является самой бедной металлами звездой EHe, обнаруженной на сегодняшний день. Более того, оказывается, что это также самая холодная из известных звезд EHe с низким содержанием углерода и высоким содержанием азота.

Пытаясь объяснить происхождение EC 19529−4430, авторы статьи предполагают, что она, скорее всего, является результатом слияния двух гелиевых белых карликов.

«Вполне вероятно, что EC 19529-4430 образовалась в результате слияния двух гелиевых белых карликов, которые сами образовались как двойная система около 11 миллиардов лет назад, и она эволюционирует, чтобы стать основным субкарликом EHe, сжигающим гелий», — заявили ученые.

Больше информации: Simon Jeffery et al, EC 19529-4430: SALT identifies the most carbon- and metal-poor extreme helium star, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2404.03972