Наблюдения показывают, что Мельник 39 — это двойная система со сталкивающимися ветрами

Наблюдаемые VLT/UVES лучевые скорости выбранных линий Melnick 39. Автор: Pollock et al., 2025.

Астрономы из Университета Шеффилда и Университета штата Пенсильвания провели рентгеновские и оптические наблюдения массивной звезды, известной как Melnick 39. В результате они обнаружили, что Melnick 39 представляет собой двойную систему со сталкивающимся ветром, состоящую из двух звезд-сверхгигантов O-типа. Подробности открытия были изложены 21 марта на сервере препринтов arXiv.

Наблюдения показывают, что горячие массивные звезды настолько яркие, что их излучение может вызывать быстрые звездные ветры с конечными скоростями 1000–3000 км/с. Звезды Вольфа-Райе (WR), представляющие собой эволюционировавшие массивные звезды, у которых были сброшены богатые водородом оболочки, демонстрируют самые мощные быстрые ветры.

В целом предполагается, что столь мощные звездные ветры связаны с тремя типами ударных волн, которые могут вызывать рентгеновское излучение: ударные волны в самом ветре, сталкивающиеся ветры в двойной системе и ударный ветер в околозвездном пузыре.

Melnick 39, также известная как Brey 78, была впервые идентифицирована как звезда WR в туманности Тарантул — большой области ионизированного атомарного водорода (H II) в Большом Магеллановом облаке (БМО). Масса звезды, как предполагалось, составляет около 145 солнечных масс, что делает ее одной из самых массивных звезд, обнаруженных до сих пор. Melnick 39 также является одним из самых ярких рентгеновских источников в туманности Тарантул.

Предыдущие наблюдения за Melnick 39 предполагали, что это может быть двойная система с предполагаемым предварительным орбитальным периодом 92,6 дня, и теперь группа астрономов под руководством Эндрю Поллока из Шеффилдского университета представила доказательства, подтверждающие эти предположения.

«Включение оптической временной спектроскопии из обзора тарантулов VLT FLAMES и архивной спектроскопии HST [космического телескопа Хаббл] подтверждает, что Melnick 39 является двойной спектроскопической двойной звездой O2.5 If/WN6+O3 V–III с орбитальным периодом около 648 дней», — пишут исследователи в статье.

Наблюдения показали, что первичные и вторичные звезды Melnick 39 имеют минимальные массы 105 и 80 солнечных масс соответственно. Соотношение масс для системы было определено как 0,76.

Согласно статье, первичные и вторичные звезды имеют эффективные температуры на уровне 44 000 и 48 000 К соответственно. Возраст первичной звезды оценивается примерно в 1,5 миллиона лет, в то время как ее компаньон, как предполагается, моложе примерно на 400 000 лет. Скорость ветра для обоих компонентов была рассчитана примерно на 2600 км/с.

Астрономы добавили, что рентгеновская светимость Melnick 39 масштабируется с обратной величиной бинарного разделения, как и ожидалось для двойных систем со сталкивающимся ветром в адиабатическом режиме. Поэтому они пришли к выводу, что Melnick 39 является двойной системой со сталкивающимся ветром.

Исследование также показало, что Melnick 39 достигает максимальной скорости счета около 10 cts/ks при минимальном расстоянии периастра от орбиты 3,5 AU, согласно новому орбитальному решению. Таким образом, его можно сравнить с Melnick 34, самой яркой двойной звездой сталкивающегося ветра из проекта Chandra X-ray Visional Project 'The Tarantula—Resolved by X-rays', при ее минимуме около 35 cts/ks.

Больше информации: A. M. T. Pollock et al, Melnick 39 is a very massive intermediate-period colliding-wind binary, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.17150