Астрономам удалось подсмотреть, как стареет одна из самых ярких звезд Млечного Пути — VY Большого Пса. В состав международной научной группы, которая работала над этим проектом, входил профессор СПбГУ Николай Вощинников.

В результате интерпретации поляризационных карт, полученных на Очень большом телескопе (Very Large Telescope) в Чили, установлено, что окружающие звезду частицы пыли имеют необычайно большие размеры. Из-за этого вступающая в завершающий этап своего существования звезда с большой скоростью теряет массу. Оценить размеры пылевых частиц удалось при помощи модельных расчетов, основанных на программе рассеяния света шарами, автором которой является профессор СПбГУ Николай Васильевич Вощинников. Эта программа находится в свободном доступе в Базе данных оптических свойств космических пылинок, разработанной более 10 лет назад под руководством профессора СПбГУ Владимира Борисовича Ильина.

VY Большого Пса относится к классу звезд-гипергигантов и является одной из самых массивных и одной из самых ярких звезд Галактики. Диаметр звезды составляет около 2 миллиардов километров. Если VY Большого Пса поместить на место Солнца, то поверхность звезды будет находиться между Юпитером и Сатурном. При этом масса звезды всего лишь в 30–40 раз больше солнечной, что говорит о небольшой плотности составляющего ее вещества. Ежегодно этот гипергигант «худеет» на 30 масс Земли, а звездная пыль разлетается в окружающее пространство. До настоящего времени оставалось загадкой, как именно вещество из верхних слоев атмосфер гигантских звезд выбрасывается в пространство. Наиболее правдоподобным механизмом этого процесса всегда считалось световое давление звездного излучения. Но поскольку это давление очень невелико, оно может действовать только на крупные частицы пыли, имеющие достаточную площадь поверхности. Благодаря тому, что ученым удалось получить подробные изображения гипергиганта, выяснилось, что средний радиус пылинок, которые теряет VY Большого Пса, составляет 0,5 мкм. Это превышает размер обычных частиц космической пыли в 50 раз.

«Жизнь массивных звезд очень коротка. Когда наступают последние стадии их существования, они теряют очень много вещества. Раньше мы могли только теоретически представлять себе, как это происходит. А теперь новые данные, полученные при помощи инструмента SPHERE, доказывают, что гипергигант окружен облаком очень крупных пылевых частиц, достаточно больших, чтобы мощное излучение звезды могло бы их выбросить в пространство. Это объясняет быструю потерю массы звездой», — говорит ведущий автор работы Питер Сциклуна (Peter Scicluna) из Института астрономии и астрофизики Academia Sinica (Тайвань).

Обнаружение крупных пылевых частиц в непосредственной близости от звезды означает, что такое пылевое облако должно эффективно рассеивать ее видимое излучение и расширяться под воздействием светового давления. Кроме того, такие крупные частицы должны, по всей вероятности, уцелеть при неизбежном будущем взрыве VY Большого Пса как сверхновой. Эта пыль войдет в состав межзвездного вещества, из которого будут образованы звезды и планеты следующего поколения.

Опубликовано на портале СПбГУ, подробнее см. Astronomy & Astrophysics. 2015. December. Vol. 584.