Волф 359

Волф 359 — црвено џуџеста ѕвезда сместена во соѕвездието Лав, во близина на еклиптиката. На растојание од 7.86 светлосни години од Земјата, има привидна ѕвездена величина од 13,54 и може да се види само со голем телескоп. Волф 359 е една од најблиските ѕвезди до Сонцето со само системот Алфа Кентаур (вклучувајќи ја Проксима Кентаур), Барнардовата Ѕвезда и кафеавите џуџиња Луман 16 (WISE 1049-5319) и WISE 0855−0714 познати како поблиски. Нејзината близина до Земјата довело до нејзино спомнување во неколку белетристики.
Волф 359 е една од најбледите и најмасовните блиски познати ѕвезди. На слојот што емитува светлина наречена фотосфера, има температура од ~ 2.800 К, доволно ниска за да се формираат и преживеат хемиските соединенија. Во нејзиниот спектар се забележани линии на апсорпција на соединенија како што се вода и титан(II) оксид. Површината на ѕвездата има магнетно поле стотици пати посилно од она на Сонцето, генерирано од нејзината темелна внатрешна конвекција. Како резултат на оваа значајна магнетна активност, Волк 359 е блескава ѕвезда која може да претрпи ненадејни и големи зголемувања на сјајноста, што може да трае неколку минути. Овие блесоци испуштаат силни рафали на радијација на Х-зраци и гама зраци кои се забележани со вселенски телескопи. Станува збор за релативно млада ѕвезда со проценета возраст помала од милијарда години. Досега не се потврдени планетарни придружници за Волк 359, иако има еден непроверен кандидат, а сè уште не се пронајдени остаточни дискови.
1 Историја на набљудување и име
Волф 359 првпат го привлекла вниманието на астрономите поради нејзината релативно висока стапка на попречно движење наспроти позадината, позната и како правилно движење. Високата стапка на правилно движење може да укаже дека ѕвездата се наоѓа во близина, бидејќи поблиските ѕвезди можат да ја постигнат истата стапка на аголна промена со помала релативна брзина. Правилното движење на Волк 359 првпат било измерено во 1917 година од германскиот астроном Макс Волф, потпомогнато од астрофотографијата. Во 1919 година тој објавил каталог од над илјада ѕвезди со високи соодветни движења, вклучувајќи ја и оваа, кои сè уште се идентификуваат со неговото име. Тој ја навел оваа ѕвезда како влезен број 359, а ѕвездата оттогаш се нарекува Волф 359, во врска со делото на Макс Волф.
Првото мерење на паралаксата на Волф 359 било објавено во 1928 година од опсерваторијата Маунт Вилсон, што дава годишно поместување во положбата на ѕвездата од . Од оваа промена на позицијата и познатата големина на орбитата на Земјата, може да се процени растојанието до ѕвездата. Таа била најбледата и најмалку масивната ѕвезда позната до откривањето на VB 10 во 1944 година. Инфрацрвената величина на ѕвездата е измерена во 1957 година. Во 1969 година, бил забележан краток блесок во сјајноста на Волф 359, поврзувајќи го со класа на променливи ѕвезди познати како блескави ѕвезди.
2 Својства
Волф 359 има ѕвездена класификација на M6, иако различни извори наведуваат спектрална класа од M5.5, или M8.. Повеќето ѕвезди од типот М се црвени џуџиња: тие се визуелно црвени бидејќи енергетската емисија на таквите ѕвезди достигнува врв во црвените и инфрацрвените делови од спектарот . Волф 359 има многу мала осветленост, емитувајќи околу 0,1% од Сончевата сјајност. Доколку се премести на местото на Сонцето, ќе изгледа десет пати посветло од полната Месечина.
Со околу 11% од Сончевата маса, Волф 359 е малку над долната граница на која јадрото на ѕвездата може да претрпи фузија на водород преку протонско-протонската верижна реакција: ~ 8% од сончевата маса. (Подѕвездените објекти под оваа граница се познати како кафеави џуџиња) Полупречникот на Волф 359 е околу 14,4% од оној на Сонцето, или околу км. За споредба, екваторијалниот полупречник на планетата Јупитер е км, што ја прави ѕвездата само 40% поширока од планетата.
Целата ѕвезда е подложена на конвекција, при што енергијата генерирана во јадрото се пренесува кон површината со конвективното движење на ѕвездената плазма, наместо преку електромагнетното зрачење. Оваа постојана циркулација ја дораспространува низ ѕвездата секоја вишок акумулација на хелиум во јадрото генерирана од ѕвездената нуклеосинтеза. Овој процес му овозможува на Волф 359 да остане на главната низа како ѕвезда што се спојува на водород пропорционално подолго од онаа како што е Сонцето, за кое хелиумот постојано се акумулира во јадрото и не се разредува. Во врска со многу помалата стапка на потрошувачка на водород поради неговата мала маса и температурата на јадрото, се очекува Волф 359 да остане ѕвезда од главната низа околу осум трилиони години пред конечно да го исцрпи снабдувањето со водород и да заврши како хелиумско бело џуџе.
Пребарувањето на оваа ѕвезда од страна на вселенскиот телескоп Хабл не открило ѕвездени придружници. Не е откриена вишок инфрацрвена емисија, што може да укаже на недостаток на остаточен диск околу неа.
2.1 Надворешна атмосфера
Надворешниот слој на ѕвезда што емитува светлина е познат како фотосфера. Проценките за фотосферската температура на Волф 359 се движат од 2.500 К до 2.900 K, што е доволно ладно за да се појави рамнотежна хемија. Добиените хемиски соединенија опстојуваат доволно долго за да се набљудуваат преку нивните спектрални линии. Во спектарот на Волф 359 се појавуваат бројни молекуларни ленти, вклучувајќи ги и оние на јаглерод моноксид (CO), железо хидрид (FeH), хром хидрид (CrH), вода (H<sub>2</sub>O), магнезиум хидрид (MgH), ванадиум(II) оксид (VO), титан(II) оксид (TiO), а можеби и молекулата CaOH. Бидејќи нема линии на литиум во спектарот, овој елемент мора веќе да се потроши со фузија во јадрото. Ова покажува дека ѕвездата мора да биде стара најмалку 100 милиони години.
Надвор од фотосферата се наоѓа небулозен регион со висока температура познат како ѕвездена корона. Во 2001 година, Волф 359 станала првата ѕвезда освен Сонцето на која спектарот на нејзината корона бил набљудуван со телескоп од земја. Спектарот покажал линии на емисија на Fe XIII, што е силно јонизирано железо на кое му се одземени дванаесет електрони. Јачината на оваа линија може да варира во временски период од неколку часа, што може да биде доказ за загревање со микрофлеш.
Волф 359 е класифициран како болскотна ѕвезда од типот на УВ Цети, категорија на ѕвезди кои се подложени на кратко, драматично зголемување на сјајноста поради интензивната активност на магнетното поле во нивните фотосфери. Нејзината ознака на променлива ѕвезда е ''CN Leonis''. Волф 359 има релативно висока стапка на одблесоци. Набљудувањата со вселенскиот телескоп Хабл откриле 32 настани од блесоци во период од два часа, со енергии од 10 <sup>27</sup>ерги (10 <sup>20</sup> џули) и повисоки. Просечната јачина на магнетното поле на површината на ѕвездата е околу 2,2 kG (0,22 тесла), но оваа вредност значително варира на временски скали пократки од шест часа. За споредба, магнетното поле на Сонцето има просечна јачина од 1 гаус (100 μT), иако може да достигне и до 3 kG (0,3 T) во областите на активни сончеви дамки. За време на периоди на блескава активност, забележано е дека Волф 359 емитува Х-зраци и гама зраци.
2.2 Движење
Вртењето на ѕвездата предизвикува доплерско поместување на нејзиниот спектар, што генерално резултира со проширување на линиите на апсорпција во нејзиниот спектар, при што линиите се зголемуваат во ширина со повисоки ротациони брзини. Меѓутоа, само компонентата на вртежната брзина во насока на набљудувачот може да се измери со овој метод, а добиените податоци наметнуваат само долна граница на брзината на ротација на ѕвездата. Ова проектирано ѕвездено вртење на Волф 359 на нејзиниот екватор е помала од 3 км/сек, под прагот на детекција со проширување на спектралната линија. Оваа ниска стапка на вртење можеби е предизвикана од губењето на аголниот моментум преку нејзиниот ѕвезден ветер, кој значително се зголемува за време на периоди на активност на блесоци. Грубо кажано, временската скала на спин-надолу на ѕвезда од спектрална класа М6 е некако долга, околу 10 милијарди години, бидејќи целосно конвективните ѕвезди ги губат своите ротациони брзини побавно од другите. Сепак, еволутивните модели сугерираат дека Волф 359 е релативно млада ѕвезда со возраст помала од милијарда години.
Правилното движење на Волф 359 е 4.696 лачни секунди годишно и оддалечување од Сонцето со брзина од ~19 km/s. Кога се преведува во галактичкиот координатен систем, движењето одговара на просторна брзина од = Оваа вселенска брзина имплицира дека Волф 359 припаѓа на населението на ѕвезди од стариот диск. Следи орбита низ Млечниот Пат што ќе го доближи до 20.5 светлосни години и подалеку од 28 светлосни години од Галактичкото Средиште. Предвидената галактичка орбита има ексцентричност од 0,156, а ѕвездата може да патува дури 444 светлосни години подалеку од галактичката рамнина. Најблискиот ѕвезден сосед на Волф 359 е црвеното џуџе Рос 128, со 3.79 светлосни години. Приближно 13.850 години пред денешниот ден, Волф 359 го достигнала своето минимално одвојување од околу 7.35 светлосни години од Сонцето и оттогаш се оддалечува.
3 Пребарување планети
Мерењата на радијалната брзина на ѕвездата во 2011 година со помош на инструментот близок инфрацрвен спектрометар (NIRSPEC) во опсерваторијата Кек II не откриле никакви варијации кои инаку би можеле да укажат на присуство на придружник што орбитира. Оваа инструментација е доволно чувствителна за да ги открие гравитационите пертурбации на масивни придружници со краток период со маса на Нептун или поголема.
Во јуни 2019 година, меѓународен тим на астрономи предводен од Мико Туоми од Универзитетот во Хертфордшир, доставил предпечатење со резултатите од првото пријавено откривање на две кандидатски вонсончеви планети кои орбитираат околу Волф 359 користејќи го методот на радијална брзина од набљудувањата со HARPS во Чиле и HIRES на Хаваи. Доколку овие планети биле потврдени, поставеноста на системот ќе билаа слична, но поекстремна од онаа на блиското црвено џуџе Проксима Кентаур, со тоа што и двете ќе имаат планета со мала маса и подалечна планета со поголема маса. Теоретизираната и подоцна отфрлена внатрешна планета, Волф 359 c, би добила по единица површина околу четириесет пати повеќе радијативна енергија во споредба со Земјата, што ја прави мала веројатноста да биде планета погодна за живот. Сè уште непотврдената Волф 359 b, наспроти тоа, е класифицирана како супер- Нептун, кој добива приближно една третина до една четвртина од енергијата по единица површина како Нептун од Сонцето.
Понатамошните набљудувања од истражувањето CARMENES откриле дека сигналот за радијална брзина што одговара на кандидатот за внатрешна планета Волф 359 c е лажно позитивен, што произлегува од вртењето на ѕвездата наместо од планетарен придружник. Последователното набљудување од 2023 година со помош на податоци за радијална брзина на MAROON-X, CARMENES, HARPS и HIRES, како и податоци за сликање, не можело ниту да го потврди ниту да го побие присуството на Волф 359 b. Истатото набљудување го отфрлило постоењето на какви било кафеави џуџиња или масивни придружници на гасни џинови на оддалеченост од 10 АЕ од ѕвездата, планети повеќе од половина од јупитеровата маса во рамките на 1 АЕ и планети помасивни од Уран на 0,1 АЕ.