WR 104

WR 104 — систем со тројни ѕвезди кој се наоѓа на околу 8.400 светлосни години од Земјата. Примарната ѕвезда е Волф-Рајеова ѕвезда (скратено како ВР), која има ѕвезда од главната низа B0.5 во блиска орбита и уште еден подалечен послаб придружник.
Ѕвездата е опкружена со карактеристична спирална Волф-Рајеова маглина, која често се нарекува маглина на тркалото. Вртежната оска на двојниот систем, и веројатно на двете најблиски ѕвезди, е насочена приближно кон Земјата. Во следните неколку стотици илјади години, се предвидува дека Волф-Рајеовата ѕвезда ќе доживее супернова со колапс на јадрото со мала шанса да произведе долготраен излив на гама-зраци.
Можноста експлозија на супернова од ВР 104 да има деструктивни последици по животот на Земјата предизвика интерес кај масовните медиуми, а неколку популарни научни написи биле објавени во печатот од 2008 година. Некои написи одлучуваат да го отфрлат катастрофалното сценарио, додека други го оставаат како отворено прашање.
1 Систем
Волф-Рајеовата ѕвезда која го произведува карактеристичниот спектар на емисионата линија на WR 104 има разрешен придружник и нерешен спектроскопски придружник, формирајќи троен систем.
Спектроскопскиот пар се состои од Волф-Рајеова ѕвезда и ѕвезда од главната низа B0.5. Ѕвездата е визуелно за 0,3 величини побледа од ѕвездата од главната низа, иако Волф-Рајеовата ѕвезда обично се смета за примарна, бидејќи доминира во изгледот на спектарот и е посјајна. Двете се во речиси кружна орбита одвоена со околу 2 АЕ, што би било околу една мили-лачна секунда на претпоставената далечина. Двете ѕвезди орбитираат на секои 241,5 дена со мала наклонетост (т.е. речиси лице в лице).
Визуелно разрешениот придружник е за 1,5 степени послаб од комбинираниот спектроскопски пар и е оддалечен речиси една лак секунда. Се смета дека е физички поврзана, иако орбиталното движење не било забележано. Од бојата и осветленоста, се очекува да биде жешка ѕвезда од главната низа.
2 Структура
Вртежната оска на двојниот систем е насочена приближно кон Земјата со проценет наклон од 0 до 16 степени. Ова обезбедува добар агол на гледање за набљудување на двојниот систем и неговата динамика.
Откриен како дел од кековиот експеримент за маскирање на отворот WR 104 е опкружена со карактеристична правлива Волф-Рајеова маглина со пречник од над 200 астрономски единици формирана од интеракцијата помеѓу ѕвездените ветрови на двете ѕвезди додека тие вртат и орбитираат. Спиралниот изглед на маглината довело до користење на името Вртежна Маглина. Спиралната структура на маглината е составена од прашина која би била спречена да се формира со интензивното зрачење на WR 104 да не бил придружникот на ѕвездата. Регионот каде што ѕвездениот ветер од двете масивни ѕвезди се во интеракција, го компресира материјалот доволно за да се формира прашината, а вртењето на системот предизвикува шема во форма на спирала. Тркалезниот изглед на спиралата води до заклучок дека системот се гледа речиси на полот, и дека речиси има кружен орбитален период од 220 денови кој бил претпоставен од моделот.
WR 104 покажува чести настани на затемнување, како и други неправилни варијации во осветленоста. Непречената привидна величина е околу 12,7, но ѕвездата ретко е на тоа ниво. Се верува дека затемнувањата се предизвикани од прашина формирана од исфрлен материјал, а не од придружната ѕвезда.
3 Предок на супернова
Се предвидува дека двете ѕвезди во системот WR 104 ќе ги завршат деновите како супернова со колапс на нивното јадро. Волф-Рајеовата ѕвезда е во последната фаза од својот животен циклус и се очекува да се претвори во супернова многу порано од ѕвездата. Се предвидува дека ќе се случи во одреден момент во следните неколку стотици илјади години. Со релативно блиската близина до Сончевиот систем, се поставило прашањето дали WR 104 ќе претставува идна опасност за животот на Земјата.
3.1 Експлозија на гама-зраци
Освен супернова со колапс на јадрото, астрофизичарите шпекулирале за тоа дали WR 104 има потенцијал да предизвика експлозија на гама-зраци (ЕГЗ) на крајот од својот живот. Придружничката ОБ ѕвезда секако има потенцијал, но Волф-Рајеовата ѕвезда најверојатно ќе стане супернова многу порано. Остануваат премногу несигурности и непознати параметри за кое било веродостојно предвидување, а објавени се само скицирани проценки на сценариото за експлозија на гама-зраци на WR 104.
Волф-Рајеовите ѕвезда со доволно висока брзина на вртење, пред да се појават во супернова, би можеле да произведат долготраен излив на гама зраци, зрачејќи со висока енергија по должината на својата вртежна оска во два спротивно насочени релативистички млазови. Во моментов, механизмите за генерирање на ЕГЗ емисии не се целосно разбрани, но се смета дека постои мала шанса компонентата Волф-Раје на WR 104 да стане таква кога ќе стане супернова.
3.2 Ефекти на Земјата
Според достапните астрофизички податоци и за WR 104 и за нејзиниот придружник, на крајот и двете ѕвезди конечно ќе бидат уништени како високо насочени анизотропни супернови, создавајќи концентрирани радијативни емисии како тесни релативистички млазови. Теоретските иследувања за таквите супернови сугерираат дека формирањето на млазот е усогласено со втрежните оски на нејзината ѕвезда-предок и нејзиниот подоцнежен ѕвезден остаток, и преференцијално ќе ја исфрли материја по должината на нивните поларни оски.
Доколку овие млазови се насочат кон нашиот Сончев систем, неговите последици би можеле значително да му наштетат на животот на Земјата и нејзината биосфера, чие вистинско влијание зависи од количината на добиеното зрачење, бројот на енергетски честички и оддалеченоста на изворот. Знаејќи дека наклонот на двојниот систем кој содржи WR 104 е приближно 12° во однос на видната линија, и под претпоставка дека двете ѕвезди имаат слично ориентирани ротациони оски, сугерира одреден потенцијален ризик. Неодамнешните иследувања сугерираат дека овие ефекти претставуваат „многу неверојатна“ опасност за животот на Земјата, со што, како што изјавил австралискиот астроном Питер Татил, ѕвездата ќе мора да претрпи извонредна низа последователни настани:# Волф-Рајеовата ѕвезда ќе треба да генерира излив на гама-зраци (ЕГЗ); сепак, овие настани се главно поврзани со галаксии со мала металичност и сè уште не се забележани во нашата галаксија Млечен Пат. Некои астрономи веруваат дека е малку веројатно WR 104 да генерира ЕГЗ; Тутхил привремено проценува дека веројатноста за било каков вид на настан ЕГЗ е околу нивото од еден процент, но предупредува дека се потребни повеќе истражувања за да се биде сигурен.
# Ротационата оска на Волф-Рајеовата ѕвезда треба да биде насочена во правец на Земјата. Се проценува дека оската на ѕвездата е блиску до оската на двојната орбита на WR 104. Набљудувањата на спиралниот столб се во согласност со аголот на орбиталниот пол од некаде од 0 до 16 степени во однос на Земјата, но спектрографското набљудување сугерира значително поголем и затоа помалку опасен агол од 30°- 40° (можеби дури 45°). Проценките за лакот на млазот „агол на отворање“ моментално се движат од 2 до 20 степени. (Забелешка: „Аголот на отворање“ е вкупниот аголен распон на млазот, а не аголниот распон од оската кон едната страна. Затоа, Земјата би била на пресечната патека единствено доколку вистинскиот агол на оската на ѕвездата во однос на Земјата е помал од половина од аголот на отворање.)
# Материјалот би требало да достигне доволно далеку за да го оштети животот на Земјата. Колку е потесен млазот, толку подалеку ќе стигне, но помала е веројатноста да удри во Земјата.