За допомогою Дуже великого телескопа (VLT) ESO команда астрономів зробила найбільш деталізовані зображення гіпергігантської зірки VY Canis Majoris. Ці спостереження показують, як несподівано великий розмір частинок пилу, що оточують зірку, дозволяє їй втратити величезну кількість маси, коли починається процес її загибелі. Цей процес, зрозумілий зараз вперше, необхідний для підготовки цих гігантських зірок до їх вибухового кінця як наднових.
VY Canis Majoris - зоряний Голіаф, червоний гіпергігант, одна з найбільших відомих зірок Чумацького Шляху. Це в 30–40 разів перевищує масу Сонця і в 300 000 разів світліше. У своєму нинішньому стані зірка охоплювала б орбіту Юпітера, після того, як вона надзвичайно розширилася, ввійшовши в заключну фазу свого життя.
Для отримання цих нових спостережень за зіркою використовувався прилад SPHERE, встановлений у VLT. Адаптивна оптична система цього приладу коригує зображення краще, ніж попередні системи, що використовують цю саму техніку, дозволяючи з великою деталізацією розглядати характеристики об'єктів або явищ, дуже близьких до джерел світла. СФЕРА чітко показала, як яскраве світло від VY Canis Majoris висвітлювало хмари матеріалу в його оточенні.
А за допомогою режиму ZIMPOL від SPHERE команда змогла не лише глибше заглянути в серце цієї хмари газу і пилу, що оточує зірку, але й побачити, як світло від зірок розсіювався та поляризувався навколишнім матеріалом. Ці вимірювання були ключовими для виявлення невловимих властивостей пилу.
Ретельний аналіз результатів поляризації показав, що ці пилові зерна були відносно великими частинками, розміром 0,5 мкм, які можуть здатися дрібними, але зерна такого розміру приблизно в 50 разів більші за пил, який зазвичай знаходиться в міжзоряному просторі.
Великі зірки викидають величезну кількість матеріалу, коли вони розширюються - щороку VY Canis Majoris вибухає з поверхні у 30 разів більше маси Землі у вигляді пилу та газу. Ця хмара матеріалу виходить до того, як зірка вибухне, після чого частина пилу руйнується, а решта викидається в міжзоряний простір. Пізніше цей матеріал буде використовуватися разом з важчими елементами, створеними під час вибуху наднової, наступним поколінням зірок, і навіть може потрапити як частина матеріалу, з якого народяться планети.
До цього часу не було відомо, що це за процес, через який матеріал у верхніх частинах атмосфер цих гігантських зірок був випущений у космос до того, як зірка вибухнула. Завжди підраховували, що найбільш вірогідним пусковим механізмом є тиск випромінювання, сила, що діє під зоряним світлом. Оскільки цей тиск дуже слабкий, процес залежатиме від наявності великих пилових зерен, щоб забезпечити достатньо велику площу поверхні, щоб мати відчутний ефект.
"Масивні зірки живуть недовго," - говорить провідний автор Пітер Шиклуна з Академії Сініка (Інститут астрономії та астрофізики, Тайвань). “З наближенням їх останніх днів вони втрачають велику масу. Раніше ми могли лише теоретизувати про те, як це сталося, але тепер, за новими даними SPHERE, ми виявили великі крупинки пилу навколо цього гіпергіганта. Вони досить великі, щоб їх викинув сильний радіаційний тиск зірки, що пояснює їх швидку втрату маси ".
Великі зерна пилу, що спостерігаються настільки близько до зірки, говорять нам, що хмара може ефективно розсіювати видиме світло від зірки і бути витісненою тиском випромінювання зірки. Розмір пилових зерен також означає, що велика частина пилових зерен з великою ймовірністю переживе випромінювання, спричинене неминучим і різким зникненням VY Canis Majoris як наднової. Потім цей пил буде живити навколишнє міжзоряне середовище, призначене для формування майбутніх поколінь зірок і планет.