π1 Gruis

5 Października 2018

π1 Gruis

Gwiazda π1 Gruis to jedna z niewielu zbadanych gwiazd rzadkiego typu widmowego S (S 5,7). Należy gwiazd cyrkonowych, które stanowią obiekty pośrednie między późnym typem widmowy M, a gwiazdami węglowymi. W ich widmie spektroskopowym znajdują się pasma absorpcyjne tlenków cyrkonu oraz tytanu. Są dość chłodnymi gwiazdami. Powierzchnia π1 Gruis osiąga temperaturę ok. 3.100 K. Dzięki tak niskiej (jak na gwiazdę) temperaturze, w atmosferze utrzymują się proste połączenia chemiczne (np. ZrO, TiO) i pozostają trwałe. Warto wspomnieć, że wyższe temperatury doprowadziły by do zerwania wiązań chemicznych, a cząsteczki są obserwowane wyłącznie w atmosferze najchłodniejszych gwiazd.
Oprócz niezwykłego typu widmowego, π1 Gruis to jedna z nielicznych gwiazd, której powierzchnię sfotografowano, i na której dostrzegalne są struktury. Na zdjęciu poniżej widoczne są granule, podobne do tych obecnych na Słońcu. W przeciwieństwie słonecznych, jest ich znacznie mniej, ale za to pojedyncza granula zajmuje znaczny obszar na widocznej tarczy gwiazdy (nawet do 27% jej średnicy). Przeciętna granula gwiazdy cyrkonowej posiada średnicę ok. 120 mln km. Dla porównania, granula słoneczna przyjmuje uśredniony rozmiar ok. 1.500 km. Skąd wynika tak wielka różnica? Ma ona prawdopodobnie wytłumaczenie w nieporównywalnie różnych wartościach siły grawitacji na powierzchniach obu gwiazd. Masywniejsza, ale dużo mniej gęsta pi1 Gruis ma znacznie słabszą grawitację i z tego powodu granule mogą przyjąć znaczny rozmiar.

Pi1 Gruis jest oddalona od Ziemi o dystans bliski 500 l.ś. Przyjmuje niewielką jasność ok. 6,5^m. W odległości 2’,7 (ok. 400 A.U.) od głównej składowej znajduje się gwiazda połączona z obiektem macierzystym siłami grawitacji. Główna składowa posiada zbliżoną bliską 1,5 masy Słońca, ale ma za to aż 350- krotnie większą średnicę od naszej dziennej gwiazdy oraz przeszło 7.000 razy większą jasność. Pierwotna masa gwiazdy była zbliżona do 2M_ʘ , ale zmalała w wyniku działania wiatru gwiazdowego i systematycznej utraty gazu.

Gwiazdę otacza słaba otoczka gazowa, oddalona od jej środka o ok. 0,9 roku świetlnego. Starzejący obiekt stopniowo odrzuca zewnętrzne warstwy materii, które następnie formują wspomnianą otoczkę. W przypadku pi1 Gru nie jest ona sferyczna. Posiada kształt zbliżony do torusa i stale się rozszerza (ze stale rosnącą prędkością). Masa otoczki szacowana jest na 7.3 × 10^-4 M_⊙ Dodatkowo fotosferę gwiazdy przesłania warstwa pyłu, jednak nie utrudnił on badań nad strukturą powierzchni. Badania były prowadzone m.in. w zakresie podczerwieni, jako że badana gwiazda jest silnym źródłem promieniowania o tej długości fal. π1 Gruis jako mało masywna, ale silnie przeewoluowana gwiazda ukazuje czym prawdopodobnie stanie się Słońce u kresu swojego życia.