Звезда UY Щита — красный сверхгигант

UY Щита — красный сверхгигант или звезда красного гипергиганта, расположенная в направлении созвездия Щит. С предполагаемым радиусом в 1708 солнечных, это рекордсмен на самую большую из известных звезд. Сверхгигант классифицируется как пульсирующая переменная звезда. Его яркость варьируется от величины 8,29 до 10,56. Поскольку, она обладает в среднем всего лишь 9-ой звездной величиной, звезда невидима невооруженным глазом. UY Щита можно увидеть в 4-дюймовые и более крупные телескопы.

С абсолютной звездной величиной -6,2 UY Щита является исключительно яркой звездой – примерно в 340 000 раз ярче Солнца, но её местоположение на расстоянии в 9500 световых лет от нас делают его более тусклой, если смотреть с Земли. UY Щита находится в области неба, известной как Зона Избегания и сильно затемнена Млечным Путем.

Тип звезды

UY Щита — эволюционный красный гипергигант со звездной классификацией M2-M4Ia-Iab. При температуре поверхности около 3 100 ºС, звезда примерно в 340 000 раз ярче Солнца. Её предполагаемая яркость в 180 000 — 630 000 раз больше, чем у нашей звезды.

По расчетам масса UY Щита составляет от 7 до 10 масс Солнца. Звезда теряет массу со скоростью 5,8×10^-5 масс Солнца в год. В результате она окружена большой и сложной оболочкой из пыли. Облако газа, потерянное звездой, простирается на 400 а.е.

Звезда окутана пылью и не имеет видимых спутников, что затрудняет определение её звездных параметров с высокой степенью достоверности. Наличие спутников позволило бы ученым измерить массу звезды с помощью гравитационных помех.

UY Щита классифицируется как полурегулярная переменная звезда подтипа SRc. Эти звезды обычно являются переменными сверхгигантами поздних спектральных классов. Их яркость меняется, потому что звезды меняются в размерах по мере их пульсации. Период пульсации UY Щита составляет около 740 дней.

Некоторые известные гиганты принадлежат к этой группе, в том числе и Бетельгейзе, Mu Цефея, MY Цефея, VV Цефея и, возможно, VY Большого Пса.

Размер UY Щита

UY Щита имеет радиус, примерно в 1708 раз превышающий радиус Солнца. Это составляет 1,188 × 109 км или 7,94 а.е. (расстояния от Земли до Солнца). Общеизвестно, что размер красного сверхгиганта или гипергиганта трудно определить. Эти звезды пульсируют и имеют размытые края, без резкой разделительной линии между звездой и межзвездной средой. Астрономы используют фотосферу звезды для измерения ее размера. Фотосфера — это самая глубокая область звезды, где звезда становится прозрачной для света. 

Поскольку UY Щита принадлежит к классу переменных звезд, яркость которых различается из-за их размеров, радиус звезды, вероятно, будет меняться со временем.

Более поздние измерения параллакса звезды космической обсерваторией Gaia дали значительно более низкие значения расстояния до звезды (5100 световых лет) и, следовательно, светимости (86 300-87 100 L_☉) и радиуса (755 R_☉). Однако на измерения Gaia, возможно, повлиял астрометрический шум, и они не являются полностью надежными.

Сравнение размеров

Погрешность измерения размера UY Щита составляет 192 солнечных радиуса, что означает, что существует вероятность того, что эта звезда может быть не таким большим, как WOH G64 (1,540 – 1,730 R_☉), самая большая звезда в Большом Магеллановом Облаке. UY Щита, конечно, не приближается к нынешним рекордсменам, Стивенсону 2-18 (2,150 R_☉) и MY Цефея (2 061 R_☉), что может превышать теоретический предел размера звезды (1 500 R_☉).

UY Щита по сравнению с Солнцем

Размер UY Щита составляет около 1200 млн км, или почти 8 а.е. Если бы сверхгигант был помещен в центр Солнечной системы, его фотосфера простиралась бы далеко за пределы орбиты Юпитера, ближе к орбите Сатурна. Объем UY Щита почти в 5 миллиардов раз больше, чем у Солнца.

Чтобы представить размеры, представьте что Земля была размером с шар 20 см в диаметре, Юпитер был бы 2,1 м в диаметре, Солнце было бы 22 м в поперечнике, а диаметр UY Щита простирался бы примерно на 38 км. Гипотетическому объекту, движущемуся со скоростью света, потребовалось бы всего 14,5 секунд, чтобы обойти Солнце, в то время как для того, чтобы сделать один оборот вокруг UY Щита потребовалось бы около 7 часов.

Масса UY Щита

Размер звезды не всегда коррелирует с ее массой. Несмотря на свои огромные размеры – от 7 до 8 а.е. в поперечнике – UY Щита даже не входит в список самых массивных звезд.

С предполагаемой массой от 7 до 10 раз больше массы нашего Солнца, красная сверхгигантская звезда даже не находится в том же классе, что и нынешние рекордсмены Westerhout 49-2 (250 M_☉) в области H II Westerhout 49 и BAT99-98 (226 M_☉) и R136a1 (196 M_☉), расположенные в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Для справки, Westerhout 49-2 имеет предполагаемый радиус всего 55,29 солнечных радиусов.

По массе UY Щита также не приближается ни к знаменитой Эта Киля А (100 М_☉), центральной звезде туманности Киля, ни к Пионовой звезде (WR 102ka, 100 M_☉), которая освещает туманность Пион. Даже красный сверхгигант Антарес более массивный, с предполагаемой массой от 11 до 14,3 солнечных масс. Эта звезда также значительно меньше, чем UY Щита, хотя её радиус примерно в 680 раз больше, чем у Солнца.

Сверхновая звезда

UY Щита достаточно массивен, чтобы быть кандидатом на сверхновую. Основываясь на известных свойствах, звезда сплавляет водород вокруг своего ядра и начала сплавлять гелий. Ожидается, что она вернется к более высоким температурам и в конечном итоге станет либо желтым гипергигантом, либо звездой Вольфа-Райе, либо светящейся синей переменной.

Расположение звезды в галактическом диске указывает на то, что она богата металлами, и, как только у нее закончится гелий, она будет продолжать постепенно сплавлять более тяжелые элементы, пока не разовьет железное ядро. Это нарушит баланс, необходимый для поддержания ядра против его собственной гравитации, вызывая коллапс ядра. В результате звезда закончит свою жизнь как сверхновая, оставив после себя нейтронную звезду или черную дыру.

Когда это произойдет, рентгеновское и гамма-излучение не повлияет на Землю. Чтобы взрыв сверхновой повредил наш озоновый слой, он должен на расстоянии не более 50 световых лет от нас, а UY Щита находится на расстоянии 9 500 световых лет. Однако, сверхновая, скорее всего, будет видна с Земли даже без телескопа.

Местоположение UY Щита

UY Щита находится в 2 градусах к северу от белой звезды 4,67 Гамма Щита, в области неба к северо-востоку от знаменитой туманности Орел (Мессье 16). Звезду можно наблюдать в 4-дюймовый или больший телескоп в хороших условиях. Рассеянное скопление NGC 6604 (маг. 6,5) расположено в той же области неба.

Наблюдательные данные
Расстояние	9500 св. лет (2900 пк)
Видимая звёздная величина (V)	8,29 — 10,56
Созвездие	Щит
Физические характеристики
Масса	7−10 M⊙
Радиус	1708 ± 192 R⊙
Температура	3 100 ± 134 ºС
Светимость	340 000 L⊙