NAOS – błękitny statek południowego nieboskłonu

Zeta Puppis, zwyczajowo nazywana Naosem lub rzadziej, z arabskiego Suhail Hadar, to najjaśniejsza z gwiazd konstelacji Rufy. Rufa jest częścią ogromnego gwiazdozbioru zwanego Okrętem Argonautów.  Jednak z powodu znacznych rozmiarów, astronomowie w XIX wieku podzielili Okręt na trzy mniejsze części, stanowiące odrębne konstelacje: Carina (Kil), Vela (Żagiel) oraz Puppis (Rufa)- do której należy Naos. Nazwa „Naos” pochodzi z języka greckiego i oznacza „Okręt”.

Zeta Puppis, mimo, że jest najjaśniejszą gwiazdą w swojej konstelacji (nieco ponad 2 magnitudo), to pod względem jasności zajmuje wśród wszystkich gwiazd nocnego nieba dopiero 62. miejsce.

 

Właściwości fizyko-chemiczne:

Gwiazda zmienna:

Naos jest gwiazdą zmienną pulsacyjną. Jej jasność waha się w bardzo wąskim zakresie: 2,11 do 2,17 magnitudo. Należy do typu zmienności Alpha Cygni. Do grupy tej zaliczają się nadolbrzymy pulsujące niesferycznie, których zmiany jasności spowodowane są okresowymi deformacjami powierzchni. Okres zmienności zmiennych typu Alpha Cygni mieści się w przedziale kilku dni do kilku tygodni. Amplituda zmian jasności jest w ich przypadku bardzo niska: rzędu 0,1 magnitudo. Dla Naosa wynosi ona zaledwie 0,06 magnitudo.

Niezwykły typ widmowy:


Naos należy do bardzo rzadko spotykanej grupy gorących gwiazd wczesnego typu widmowego O.

Jego pełny typ widmowy to: O4 I (n)fp. „f” oznacza obecność w widmie spektroskopowym pasm jonów helu oraz azotu. Jest to cecha typowa dla gorących gwiazd.

„p” – to skrót od angielskiego słowa „peculiar”, czyli „osobliwy”. I stosuje się go w zapisie bardzo niespotykanych, unikatowych typów widmowych.

„n”- sugeruje, że linie spektralne gwiazdy są szerokie, jakby rozmyte. Skrót pochodzi od angielskiego słowa „nebular” czyli „mglisty”.

Naos jest nadolbrzymem i jedną z najgorętszych znanych gwiazd. Temperatura jego powierzchni wynosi około 42.000 K (dla przypomnienia warto dodać, ze temperatura powierzchni Słońca jest bliska 5800K). Barwa Naosu jest niebieska, co potwierdza wybitnie niski wskaźnik barwy: -0,26 (B-V). Większość promieniowania Zety Puppis jest uwalniana w zakresie nadfioletu, który jest niewidoczny dla oka (podobnie jak w przypadku czerwonych nadolbrzymów, które znaczną część energii emitują w niewidzialnej podczerwieni).

Naos posiada bardzo silny wiatr słoneczny wiejący z ogromną prędkością 2300 km/s. Sprawia to, że gwiazda sukcesywnie wytraca spora część swojej masy. Rocznie jest to aż 7,2 * 10-6 mas słonecznych.

Prędkość kątowa Naosa jest zmienna. Średnio wynosi ona -24km/s. Średnica kątowa tarczy gwiazdy to zaledwie 0,00041”-0,00042” (podlega fluktuacjom z uwagi na pulsację).

Masa gwiazdy jest 40-krotnie większa od masy Słońca. Jej promień 11-krotnie przewyższa promień słoneczny, a jasność Naosa jest 360-razy wyższa od jasności naszej Dziennej Gwiazdy.

 

Analiza składu chemicznego:

Pomiary widma spektroskopowego Zety Puppis wykazały następującą zawartość poszczególnych jonów w materii gwiazdy (względem zjonizowanego wodoru H+):

H+ : 1,0;  He2+: 0,10;  C(III): 3,7*10-4;  N(V): 1,1*10-4;  O(VI): 6,8*10-4, Si(IV): 3,5*10-5;  P(V): 2,7*10-7; S(IV): 1,6*10-5.

Bardzo charakterystyczna dla gwiazd typu widmowego O jest obecność podwójnie zjonizowanego helu. Hel jest pierwiastkiem o małym jądrze, złożonym z dwóch protonów oraz dwóch neutronów. Posiada jedną powłokę elektronową K, będącą zarazem jego podpowłoką s oraz sferą walencyjną. Na powłoce obecne są jedynie dwa elektrony. Jako, że sfera ta (ujemnie naładowana) znajduje się bardzo blisko jadra o dodatnim ładunku, nietrudno jest się domyślić, że elektrony są silnie związane z jądrem. Zatem chcąc je od niego oddzielić (zjonizować atom) należy użyć znacznej porcji energii. Dodatkowym problemem przy probie jonizacji będzie wysoka stabilność atomu helu. Taki stabilny układ trudno jest rozdzielić. Z powyższej analizy możemy wnioskować, że do pozbawienia atomu helu dwóch elektronów potrzeba szczególnie wysokiej energii. Takie procesy mogą zajść wyłącznie w układach wysokotemperaturowych, a więc w materii gwiazd typu widmowego O (28.000K – 50.000K). Dla uzupełnienia dodam, ze u gwiazd typu B (10.000K- 28.000K) nie stwierdza się linii spektralnych podwójnie zjonizowanego helu. Temperatura gwiazd typu B nie wystarcza do zajścia tego procesu. Za to obserwujemy linie helu zjonizowanego pojedynczo: He+.

W Naosie proces deelektronizacji helu przebiega nastepująco:

He –ΔT–> He2+ + 2e

Narodziny gwiazdy i dalsze jej losy:

Naos znajduje się w Mgławicy Guma, która rozpościera się na obszarze dwóch południowych konstelacji: Rufy oraz Żagla. Zeta Puppis rozświetla swym niebieskim blaskiem materię wielkiej mgławicy dyfuzyjnej, stanowiącej pozostałość po wybuchu supernowej.

Naos jest interesującym przykładem gwiazdy, która została z ogromną prędkością uwolniona w przestrzeń z miejsca swojego powstania. Prędkość ta była bliska 100 km/s. Gwiazda rotuje nadzwyczaj szybko, z prędkością około 220km/s (wartość na równiku). Jest to aż 100x szybkiej niż w przypadku Słońca.

Zeta Puppis powstała 2,5 miliona lat temu w gromadzie otwartej Trumpler 10. Naos znajduje się obecnie w odległości blisko 400 lat świetlnych od niej.

Obserwacje:

Naos jest niestety niewidoczny z większości terenów Polski. Jedynie na skrajnie południowych obszarach można go zaobserwować zimą, zaledwie niecały stopień nad horyzontem.

 

Źródło:

  1. Kida „Klasyfikacja gwiazd zmiennych”, „Proxima”, sierpień 2015.
  2. P. Snow, G.A. Wegner, P. Kunasz, „Variations in the mass flow from Zeta Puppis”
  3. Sota, J.M. Apellaniz, N.P. Walborn, E.J. Alfaro, R.H. Barba, N.I. Morell, R.C. Gamen, J.I. Arias, „The Galactic O-Star spectroscopic Survey. Classification System and bright Northen Stars in the blue-Violet at R2500”, 2011.
  4. Ze strony Jima Kallera, profesora astronomii z Uniwersytetu w Ilinois.

Share This:

Może Ci się również spodoba

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.