Mu Cephei

μ Cephei
Cepheus constellation map.svg
Red circle.svg
Placering av μ Cep (inringad)

       Observationsdata Epok J2000.0 Dagjämning J2000.0
Konstellation Cepheus
Rätt uppstigning 21 h 43 m 30,4609 s
Deklination +58° 46′ 48,166″
Skenbar magnitud (V) +4,08 (3,43 - 5,1)
Egenskaper
Evolutionsstadiet Röd superjätte eller hyperjätte
Spektral typ M2-Ia (M2e Ia)
U−B färgindex +2,42
B−V färgindex +2,35
Variabel typ SRc
Astrometri
Radiell hastighet (R v ) +20,63 km/s
Korrekt rörelse (μ)   
   RA: 2,740 ± 0,884 mas / år Dec.: −5,941 ± 0,922 mas / år
Parallax (π) 0,55 ± 0,20 mas
Distans
  3 060 ly ( 940
+140 −40
st )
Absolut magnitud ( MV ) –7,63
Detaljer
Massa   19,2 ± 0,1 M
Radie   972 ± 228 (1 259 – 1 420) R
Ljusstyrka   269 ​​000
+111 000 −40 000
(135 000 – 340 000) L
Ytgravitation (log g ) –0,36 – –0,5 cgs
Temperatur   3 551 ± 136 (3 750 – 3 700) K
Ålder   10,0 ± 0,1 Myr
Andra beteckningar
Erakis, Herschel's Garnet Star, μ Cep , HD 206936, HR 8316, BD +58°2316, HIP 107259, SAO 33693
Databasreferenser
SIMBAD data

Mu Cephei ( latiniserad från μ Cephei , förkortat Mu Cep eller μ Cep ), även känd som Herschels granatstjärna , Erakis , eller HD 206936 , är en röd superjätte eller hyperjättestjärna i stjärnbilden Cepheus . Den ser granatröd ut och ligger vid kanten av IC 1396- nebulosan. Sedan 1943 spektrumet för denna stjärna fungerat som en spektral standard enligt vilken andra stjärnor klassificeras.

Mu Cephei är visuellt nästan 100 000 gånger ljusare än solen, med en absolut visuell magnitud på -7,6. Den är också en av de största kända stjärnorna med en radie runt eller över 1 000 gånger solens ( R ), och om den placerades i solens position skulle den uppsluka Mars och Jupiters omloppsbana .

Historia

1785 porträtt av William Herschel
Zoomar till μ Cep (granatstjärna) i stjärnbilden Cepheus.

Den djupt röda färgen på Mu Cephei noterades av William Herschel , som beskrev den som "en mycket fin djup granatfärg, såsom den periodiska stjärnan ο Ceti ". Den är alltså allmänt känd som Herschels "Garnet Star". Mu Cephei kallades Garnet sidus av Giuseppe Piazzi i sin katalog . Ett alternativt namn, Erakis , som används i Antonín Bečvářs stjärnkatalog , beror förmodligen på förväxling med Mu Draconis , som tidigare kallades al-Rāqis [arˈraːqis] på arabiska.

År 1848 upptäckte den engelske astronomen John Russell Hind att Mu Cephei var variabel. Denna variation bekräftades snabbt av den tyske astronomen Friedrich Wilhelm Argelander . Nästan kontinuerliga register över stjärnans variation har upprätthållits sedan 1881.

Vinkeldiametern för μ Cephei har mätts interferometriskt . En av de senaste mätningarna ger en diameter på 18,672 ± 0,435 mas vid 800 μm , modellerad som en lemförmörkad skiva med en diameter på 20,584 ± 0,480 mas . μ Cephei användes som en av de ursprungliga "dolkstjärnorna", de med väldefinierade spektra som kunde användas för klassificering av andra stjärnor, för MK-spektralklassificeringar. 1943 var det standardstjärnan för M2 Ia, uppdaterad 1980 för att vara standardstjärnan för den nya typen M2-Ia.

Distans

Mu Cephei (inringad) som kan ses i kikare. Den ljusa stjärnan till höger är Alpha Cephei (Alderamin).
Bild på Mu Cephei

Avståndet till Mu Cephei är inte särskilt känt. Hipparcos - satelliten användes för att mäta en parallax på 0,55 ± 0,20 mas , vilket motsvarar ett uppskattat avstånd på 1 800 parsecs . Detta värde ligger dock nära felmarginalen. En bestämning av avståndet baserat på en storleksjämförelse med Betelgeuse ger en uppskattning av 390 ± 140 parsecs .

Beräkning av avståndet från den uppmätta vinkeldiametern, ytljusstyrkan och beräknad ljusstyrka leder till 641 st . Genom att medelvärda avstånden för närliggande lysande stjärnor med liknande rodnad och tillförlitliga Gaia Data Release 2- parallaxer ger ett avstånd på 940 pct .

Miljö

Mu Cephei omges av ett skal som sträcker sig ut till ett avstånd som är minst lika med 0,33 gånger stjärnans radie med en temperatur på 2 055 ± 25 K . Detta yttre skal tycks innehålla molekylära gaser som CO , H 2 O , och SiO . Infraröda observationer tyder på närvaron av en bred ring av damm och vatten med en inre radie som är ungefär dubbelt så stor som stjärnan själv, som sträcker sig till ungefär fyra gånger stjärnans radie.

Stjärnan är omgiven av ett sfäriskt skal av utstött material som sträcker sig utåt till ett vinkelavstånd på 6″ med en expansionshastighet på 10 km s −1 . Detta indikerar en ålder på cirka 2 000–3 000 år för skalet. Närmare stjärnan visar detta material en uttalad asymmetri, som kan vara formad som en torus .

Variabilitet

En visuell bandljuskurva för Mu Cephei, anpassad från Brelstaff et al. (1997)

Mu Cephei är en variabel stjärna och prototypen av den föråldrade klassen av Mu Cephei-variablerna . Det anses nu vara en semiregular variabel av typen SRc. Dess skenbara ljusstyrka varierar oregelbundet mellan magnituden 3,4 och 5,1. Många olika perioder har rapporterats, men de är genomgående nära 860 dagar eller 4 400 dagar.

Egenskaper

Mu Cephei jämfört med solen . Banorna för Jupiter , Mars , Jorden , Venus och Merkurius är synliga i full storlek.

En mycket lysande röd superjätte, Mu Cephei är bland de största stjärnorna som är synliga för blotta ögat, och en av de största kända coola superjättarna. Det är en skenande stjärna med en märklig hastighet 80,7 ± 17,7 km/s , och har beskrivits som en hyperjätte .

Den bolometriska ljusstyrkan , summerad över alla våglängder, beräknas från att integrera den spektrala energifördelningen (SED) till 269 000 L , vilket gör μ Cephei till en av de mest lysande röda superjättarna i Vintergatan. Dess effektiva temperatur 3 750 K , bestämd från färgindexrelationer, innebär en radie på 1 259 R . Andra senaste publikationer ger liknande effektiva temperaturer. Beräkning av ljusstyrkan från en visuell och infraröd färgrelation ger 340 000 L och en motsvarande radie på 1 420 R . En uppskattning gjord utifrån dess vinkeldiameter och ett antaget avstånd på 2 400 ljusår ger den en radie på 1 650 R .

En pappersmätning från 2019 baserad på avståndet 641
+148 −144
st ger stjärnan en lägre ljusstyrka under 140 000 L och en motsvarande lägre radie på 972 ± 228 R samt en lägre temperatur på 3 551 ± 136 K. Dessa parametrar överensstämmer alla med de som uppskattas för Betelgeuse.

  initiala massan av Mu Cephei har uppskattats från dess position i förhållande till teoretiska stjärnevolutionära spår att vara mellan 15 M☉ och 25 M☉ . Stjärnan har för närvarande en massförlusthastighet på (4,9 ± 1,0) × 10 −7 M per år.

Supernova

Mu Cephei närmar sig döden. Den har börjat smälta samman helium till kol , medan en huvudsekvensstjärna smälter väte till helium. När en superjättestjärna har omvandlat grundämnen i sin kärna till järn, kollapsar kärnan för att producera en supernova och stjärnan förstörs och lämnar efter sig ett stort gasformigt moln och en liten, tät rest. För en stjärna så massiv som Mu Cephei är kvarlevan sannolikt ett svart hål . De mest massiva röda superjättarna kommer att utvecklas tillbaka till blå superjättar , lysande blå variabler eller Wolf-Rayet-stjärnor innan deras kärnor kollapsar, och Mu Cephei verkar vara tillräckligt massiv för att detta ska hända. En post-röd superjätte kommer att producera en typ IIn eller typ II-b supernova, medan en Wolf Rayet-stjärna kommer att producera en typ Ib eller Ic supernova.

Komponenter

Det finns flera svaga stjärnor inom två bågminuter från Mu Cephei, och listade i flera stjärnkataloger.

NAMN Rätt uppstigning Deklination Skenbar magnitud (V) Databasreferenser
μ Cep B (CCDM J21435+5847B) 21 h 43 m 27,8 s +58° 46′ 45″ 12.3
μ Cep C (CCDM J21435+5847C) 21 h 43 m 25,6 s +58° 47′ 08″ 12.7 Simbad

Se även

externa länkar