How big is VY Великого Пса?

VY Великого Пса — червона надгігантська зоря в сузір’ї Великий Пес, віддалена від Землі приблизно на 3 800 світлових років. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік, близько 9,46 трильйона кілометрів. Зоря має в поперечнику близько 2 мільярдів кілометрів, а це приблизно в 1 400 разів більше за ширину Сонця. Ця цифра — ширина її видимої поверхні, і вона відома з похибкою майже в одну десяту в обидва боки.

Розмір

Зоря не має твердої поверхні, тому її ширину вимірюють до тієї глибини, на якій її світний газ перестає бути прозорим. У 2012 році команда астрономів за допомогою інтерферометра Дуже великого телескопа, який поєднує світло кількох телескопів, виміряла, якою широкою VY Великого Пса здається із Землі. Зоря займає на небі 11,3 тисячної частки кутової секунди, де кутова секунда — це 1/3 600 градуса. Так само широкою здається людська волосина завтовшки близько 0,1 міліметра з відстані близько 1,8 кілометра.

Зорю оповивають шари водяної пари та чадного газу. На довжинах хвиль, які ці гази поглинають, зоря здається приблизно на 20–50% ширшою, тому команда вимірювала її на довжині хвилі, на якій ці гази світло не поглинають. Відстань до зорі нещодавно точно виміряли за крихітним зміщенням її положення, коли Земля рухається навколо Сонця. Кутовий розмір і відстань разом дають радіус, що в 1 420 разів більший за радіус Сонця, плюс-мінус 120, тож зоря має в поперечнику 1,8–2,1 мільярда кілометрів.

Раніші оцінки, зроблені тоді, коли відстань була відома менш точно, коливалися від 600 до 3 000 радіусів Сонця. У дослідженні 2021 року радіус становить близько 7 астрономічних одиниць, де астрономічна одиниця — це середня відстань від Землі до Сонця, близько 150 мільйонів кілометрів. Це також означає, що зоря має в поперечнику близько 2,1 мільярда кілометрів. Огляд 2024 року, присвячений червоним надгігантам Чумацького Шляху, описує її як одну з найширших.

Порівняння розмірів

Ширина VY Великого Пса приблизно в 1 400 разів більша за ширину Сонця, яке має в поперечнику близько 1,39 мільйона кілометрів.
Якби ця зоря опинилася на місці Сонця, її поверхня сягала б приблизно 6,6 астрономічної одиниці від центру: за орбіту Юпітера і приблизно на дві третини шляху до орбіти Сатурна.
Ця зоря приблизно в півтора раза ширша за червоний надгігант Мю Цефея і майже вдвічі ширша за Бетельгейзе.
За об’ємом у ній могли б уміститися майже 3 мільярди таких зір, як Сонце.
Якби Сонце зменшили до розміру баскетбольного м’яча, VY Великого Пса була б кулею діаметром близько 340 метрів, а це така сама довжина, як у трьох полів для американського футболу.

Зоря, що скидає зовнішні шари

Астрономи також називають VY Великого Пса червоним гіпергігантом — однією з невеликої групи зір, які скидають речовину великими нерівномірними викидами. Зоря перебуває всередині пилової хмари з цієї речовини. За допомогою космічного телескопа «Габбл» команда на чолі з Робертою Гамфріс виміряла рухи невеликих газових згустків поблизу зорі. Згустки було викинуто в кілька різних моментів, приблизно 70, 120, 200 і 250 років тому.

У записах про яскравість зорі, які сягають 1800 року, кілька з цих дат збігаються з тривалими періодами, коли зоря значно тьмяніла. Кожне таке глибоке послаблення блиску зазвичай тривало близько трьох років. Бетельгейзе потьмяніла подібним чином у 2019 і 2020 роках, приблизно на 150 днів, коли газ відтікав від її поверхні. Команда дійшла висновку, що такі викиди можуть бути одним із головних способів, якими червоні надгіганти втрачають масу.

Що буде далі

Команда 2012 року оцінила, що на початку життя маса VY Великого Пса була в 25–32 рази більшою за масу Сонця. Дослідники виявили, що температура зорі близька до найнижчої з можливих для такої яскравої зорі, і очікують, що далі вона стане вищою. Вони зараховують її до числа найімовірніших у Чумацькому Шляху зір, які завершать життя як наднова, — вибух, яким закінчується життя масивної зорі.