V708 Car – gwiazda zmienna o nietypowym składzie chemicznym

Astronomowie przeprowadzili obserwacje spektroskopowe gwiazdy zmiennej znanej jako V708 Car. Pozyskane dane wskazują, że gwiazda ta ma nietypowy skład chemiczny.

Zmienne cefeidy (lub cefeidy) to jasne, żółte gwiazdy z gałęzi horyzontalnej (etap ewolucji gwiazd, który następuje bezpośrednio po gałęzi czerwonego olbrzyma w gwiazdach o masach podobnych do masy Słońca), których jasność zmienia się w czasie w wyniku regularnych pulsacji. Biorąc pod uwagę, że okresy ich zmienności są ściśle związane z ich jasnością, astronomowie wykorzystują je do pomiaru odległości międzygwiazdowych i międzygalaktycznych.

Jak tłumaczą astronomowie, klasyczne cefeidy, znane również jako cefeidy populacji I, podlegają pulsacjom o bardzo regularnych okresach od dni do miesięcy. Biorąc pod uwagę, że ich pulsacje i parametry gwiazdowe są ze sobą ściśle powiązane, zmienne te są również wykorzystywane jako poligon doświadczalny dla teorii ewolucji gwiazd.

Znajdująca się około 14 350 lat świetlnych od Ziemi V708 Car jest zdaniem badaczy, masywną klasyczną cefeidą o długim okresie pulsacji. Wcześniejsze obserwacje wykazały, że jest to gwiazda supergigant o masie około 12 mas Słońca, okresie pulsacji wynoszącym około 52,4 dnia (który wzrasta w tempie 52 sekund na rok), a jej jasność jest na poziomie 18 400 jasności Słońca.

V708 Car była znana od dwóch dekad, to jej właściwości pozostawały tajemnicą. Dlatego też astronomowie z Odeskiego Uniwersytetu Narodowego na Ukrainie, pod kierownictwem Valery’ego V. Kovtyukha, postanowili przeprowadzić spektroskopię gwiazdy przy użyciu spektrografu High Resolution Fiber échelle Spectrograph (HRS) na Southern African Large Telescope (SALT). Badanie zostało opisane w serwisie arXiv.

HRS pozwolił badaczom określić obfitości 27 pierwiastków chemicznych w V708 Car. Zdaniem astronomów, wyniki pokazują, że gwiazda ta jest bogata w lit, co jest rzadkością wśród supergigantycznych cefeid – do tej pory zidentyfikowano tylko sześć takich obiektów. Efektywna temperatura V708 Car została zmierzona na około 5 tysięcy stopni Celsjusza, podczas gdy jej metaliczność została oszacowana na poziomie -0,4 dex.

Analizując zebrane dane, naukowcy stwierdzili, że V708 Car ma niezwykły skład chemiczny. Okazało się, że zmierzone obfitości pierwiastków chemicznych wykazują wyraźną korelację z ich temperaturą kondensacji – im wyższa temperatura kondensacji, tym niższa obfitość. Astronomowie przypuszczają, że taka anomalia może być wynikiem separacji pyłu i gazu w otoczce (lub rozszerzonej atmosferze) gwiazdy.

„W tym mechanizmie pierwiastki ogniotrwałe tworzą ziarna pyłu w otoczce, które są z niej wymiatane przez ciśnienie radiacyjne gwiazdy. Frakcja gazowa, wzbogacona w pierwiastki lotne, jest akreowana przez gwiazdę i ostatecznie jej atmosfera nabiera obserwowanej osobliwości” – wyjaśniają naukowcy.

Emil Gołoś