Мю Цефея — гранатовая звезда Гершеля

Му Цефей (Mu Cephei, μ Cep) — красный гипергигант, расположенный в созвездии Цефея. Со средней видимой звездной величиной 4,08 это 10-я по яркости звезда в созвездии. Также известная как Гранатовая звезда Гершеля и известная своим ярким красным цветом, Мю Цефей является спектральным стандартом для своего класса (М2). Это одна из крупнейших известных звезд, радиус которой в 1260-1650 раз больше солнечного, и одна из крупнейших звезд, видимых невооруженным глазом. Расположенная на расстоянии около 2 840 световых лет от Земли, это одна из самых далеких звезд, видимых без бинокля.

Тип звезды

Мю Цефея — красный сверхгигант спектрального типа M2e Ia. Ее часто описывают как гипергигант, звезду с высокой яркостью (класс светимости 0 или Ia⁺), которая быстро теряет массу из-за сильных звездных ветров. Другие красные гипергиганты включают NML Лебеля, VX Стрельца, VY Большого Пса, S Персея и в настоящее время две крупнейшие известные звезды: WOH G64 и Вестерлунд 1-26.

Скорость потери массы Мю Цефея в несколько раз превышает 10^-7 масс Солнца в год. Из-за потери массы звезда окутана слоем пыли, который простирается на расстояние до 15 000 астрономических единиц от звезды. Скорость расширения пылевой оболочки составляет 10 км/с ^-1, что указывает на то, что она сформировалась около 2000-3000 лет назад. Мю Цефея также окружена большой сферой водяного пара.

В видимых длинах волн Мю Цефея примерно в 100 000 раз ярче Солнца. Она имеет абсолютную звездную величину -7,6. При эффективной температуре около 3 200 ºС светимость звезды в 283 000 — 340 000 раз превышает солнечную.

Мю Цефея имеет 19,2 массы Солнца, что значительно превышает предел для кандидата на роль сверхновой. Считается, что звезда начала свою жизнь с примерно 25 масс Солнца. Несмотря на то, что ей всего около 10 миллионов лет, она начала превращать гелий в углерод и приближается к концу своей жизни. В конечном итоге, она закончит свою жизнь как сверхновая, оставив после себя нейтронную звезду или черную дыру, в не столь отдаленном будущем.

Мю Цефея классифицируется как полурегулярная переменная звезда типа SRc (сверхгигант позднего спектрального класса, демонстрирующий полурегулярные изменения яркости из-за пульсаций). Когда-то она служила прототипом для класса звезд, известных как переменные Мю Цефея. Класс в настоящее время устарел. Другие звезды этого типа (SRc) включают Бетельгейзе, Расалгети, VX Стрельца, S Персея, CE Тельца и T Кита.

Радиальные пульсации Мю Цефея имеют небольшую амплитуду – около 1,67 звездной величины, но амплитуда, вероятно, будет увеличиваться в дальнейшем. Несмотря на то, что пульсации невелики, они вытеснили внешние слои звезды, образовав вокруг нее оболочку из пыли и газа.

Яркость Мю Цефея изменяется от 3,4 до 5,1 звездной величины с периодами 860±50 дней или 4400±1060 дней. В самом ярком состоянии звезду относительно легко заметить, но когда она тускнеет до величины 5.1, для этого требуются очень хорошие условия, с ясным, темным небом и без светового загрязнения.

Мю Цефея — убегающая звезда, движущаяся в космосе с необычно высокой скоростью относительно межзвездной среды. Она движется со специфической скоростью 80,7±17,7 км/с.

Многие параметры звезды неизвестны, включая размер, расстояние и светимость. Несмотря на расстояние, звезда достаточно велика, чтобы измерить ее угловой диаметр в 0,021 угловой секунды. Угловой размер и расстояние составляет около 2400 световых лет, дают физический радиус в 1650 солнечных радиусов. Расстояние и температура дают светимость, в 353 000 раз превышающую солнечную, и размер в 1450 солнечных радиусов. Радиус, полученный из углового диаметра и расстояния в 2800 световых лет, дает светимость в 475 000 раз превышающую солнечную. Эффективная температура около 3 500 ºС подразумевает размер в 1 260 солнечных радиусов.

Исследование скорости потери массы красными сверхгигантами, проведенное в 2011 году, дает расстояние в 870 парсеков или 2840 световых лет.

Светимость звезды, основанная на спектральном распределении энергии, в 283 000 раз превышает солнечную, а рассчитанная по соотношению цвета в видимом и инфракрасном диапазоне, составляет 340 000 солнечных светимостей, что подразумевает радиус, в 1420 раз превышающий солнечный.

Размер звезды Мю Цефея

Предполагаемый радиус Мю Цефея в 1260-1650 раз больше солнечного. Если бы она заменила Солнце в нашей солнечной системе, предполагая радиус в 1650 солнечных радиусов (7,7 астрономических единиц), она простиралась бы между орбитами Юпитера и Сатурна.

Звезда больше, чем S Персея (1,212 Р_☉), Лямбда Лебедя (1,183 Р_☉) и VX Стрельца (1,120 – 1,550 р_☉), но, меньше нынешних рекордсменов WOH G64 (1,540 – 2,575 Р_☉) и Вестерлунд 1-26 (1,530 – 2,550 Р_☉).

Факты о звезде Мю Цефея

Мю Цефея появляется на краю большой звездообразующей туманности, занесенной в каталог как IC 1396. Расположенная на расстоянии 2400 световых лет, туманность освещается HD 206267 — тройной звездной системой, состоящей из спектроскопической двойной звезды О-типа и его компаньона. Туманность наиболее известна по части, обозначенной как IC 1396 A, прозванной туманностью Слоновий Хобот за ее необычную форму.

Изменчивость Мю Цефея была открыта английским астрономом Джоном Расселом Хиндом в 1848 году и подтверждена немецким астрономом Фридрихом Вильгельмом Аргеландером.

Сверхновая

Звезда Мю Цефея приближается к смерти. Она начала плавить гелий в углерод, в то время как звезда главной последовательности плавит водород в гелий. Когда сверхгигантская звезда преобразует элементы в своем ядре в железо, ядро коллапсирует и взорвется сверхновой. Звезда разрушается, оставляя после себя обширное газовое облако и небольшой плотный остаток. Для такой массивной звезды, как Мю Цефея, этот остаток, скорее всего, будет черной дырой. 

Происхождение названия

У Мю Цефея нет официального названия, но она известна как Гранатовая звезда Гершеля, а также называлась Эракис. Ни одно из двух названий не было официально утверждено Международным Астрономическим Союзом.

Мю Цефея получил прозвище «Гранатовая звезда Гершеля» после того, как британский астроном Уильям Гершель (1738-1822), родившийся в Германии, сравнил цвет звезды с цветом звезды Мира, описав ее как: «Очень красивый глубокий гранатовый цвет и самый красивый объект.» Итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746-1826) впоследствии назвал Мю Цефея Гранатовой звездой в 1803 году.

Расположение на небе

Му Цефей расположен в северном созвездии Цефея, в области неба между астеризмами W Кассиопеи и Северным крестом Лебедя. Самые яркие звезды Цефея образуют рисунок, напоминающий детский рисунок дома, а Мю Цефея находится внизу, где должен быть вход. Ближайшей яркой звездой к Мю Цефея является Альдерамин — самая яркая звезда созвездия, которую можно найти по звездам, образующим астеризм W Кассиопеи. Линия, протянутая от Шедара через Каф — звезды с правой стороны от W, указывает на звезду. Если исходить из Альдерамина, Мю Цефея — это красная звезда, появляющаяся в направлении созвездия Ящерица, узнаваемая по своей зигзагообразной форме.