1. MOLsphere and pulsations of the Galactic Center’s red supergiant GCIRS 7 from VLTI/GRAVITY
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Karine Perraut, Xavier Haubois, Jason Dexter, Christian Straubmeier, Th. Henning, F. H. Vincent, Linda J. Tacconi, Eckhard Sturm, Idel Waisberg, Stefan Hippler, Guy Perrin, Vincent Lapeyrere, J. Sanchez-Bermudez, Felix Widmann, Andreas Kaufer, Thomas Ott, A. Drescher, O. Pfuhl, Julien Woillez, G. Rodríguez-Coira, Laurent Jocou, Jean-Philippe Berger, Eric Gendron, Lieselotte Jochum, Gérard Zins, S. von Fellenberg, Paulo J. V. Garcia, Sylvestre Lacour, Stefan Gillessen, M. Nowak, N. M. Förster Schreiber, Julia Stadler, Matthew Horrobin, Feng Gao, António Amorim, Frank Eisenhauer, Pierre Léna, Odele Straub, J.-B. Le Bouquin, Erich Wiezorrek, M. Habibi, Reinhard Genzel, Silvia Scheithauer, H. Bonnet, Thibaut Paumard, Pierre Kervella, A. Jiménez-Rosales, Andreas Eckart, Ekkehard Wieprecht, S. Yazici, T. Taro Shimizu, M. Bauböck, Roberto Abuter, Jinyi Shangguan, Wolfgang Brandner, Yann Clénet, P. T. de Zeeuw, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département de Chimie Moléculaire - Ingéniérie et Intéractions BioMoléculaires (DCM - I2BM), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), European Southern Observatory [Santiago] (ESO), European Southern Observatory (ESO), Poznan Technical University, Max Planck Institute for Astronomy (MPIA), GRAVITY Collaboration, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics [LESIA], Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète - U 1011 [RNMCD], Département de Chimie Moléculaire - Ingéniérie et Intéractions BioMoléculaires [DCM - I2BM], Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik [MPE], Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique [LESIA], Wageningen University and Research [Wageningen] [WUR], European Southern Observatory [Santiago] [ESO], European Southern Observatory [ESO], Institut Européen des membranes [IEM], Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble [IPAG], Max Planck Institute for Astronomy [MPIA], Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Universidade de Lisboa = University of Lisbon (ULISBOA), Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA), Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Max-Planck-Gesellschaft, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Leiden University, University of Colorado [Boulder], Universität zu Köln = University of Cologne, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Universidade do Porto = University of Porto, University of California [Berkeley] (UC Berkeley), University of California (UC), Institute of Astronomy [Cambridge], University of Cambridge [UK] (CAM), Universidad Nacional Autónoma de México = National Autonomous University of Mexico (UNAM), Weizmann Institute of Science [Rehovot, Israël], Sciences, EDP, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut Européen des membranes (IEM), and Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Galaxy: nucleus ,techniques: interferometric ,stars: individual: GCIRS 7 ,stars: fundamental parameters ,supergiants ,Astrophysics - astrophysics of galaxies ,Extinction (astronomy) ,Continuum (design consultancy) ,FOS: Physical sciences ,Context (language use) ,Astrophysics ,01 natural sciences ,Astrophysics - solar and stellar astrophysics ,0103 physical sciences ,Red supergiant ,010303 astronomy & astrophysics ,Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR) ,Physics ,Photosphere ,010308 nuclear & particles physics ,Galactic Center ,Astronomy and Astrophysics ,Stars ,13. Climate action ,Space and Planetary Science ,Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA) ,Supergiant ,[PHYS.ASTR] Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] - Abstract
GCIRS 7, the brightest star in the Galactic central parsec, formed $6\pm2$ Myr ago together with dozens of massive stars in a disk orbiting the central black-hole. It has been argued that GCIRS 7 is a pulsating body, on the basis of photometric variability. We present the first medium-resolution ($R=500$), K-band spectro-interferometric observations of GCIRS 7, using the GRAVITY instrument with the four auxiliary telescopes of the ESO VLTI. We looked for variations using two epochs, namely 2017 and 2019. We find GCIRS 7 to be moderately resolved with a uniform-disk photospheric diameter of $\theta^*_\text{UD}=1.55 \pm 0.03$ mas ($R^*_\text{UD}=1368 \pm 26$ $R_\odot$) in the K-band continuum. The narrow-band uniform-disk diameter increases above 2.3 $\mu$m, with a clear correlation with the CO band heads in the spectrum. This correlation is aptly modeled by a hot ($T_\text{L}=2368\pm37$ K), geometrically thin molecular shell with a diameter of $\theta_\text{L}=1.74\pm0.03$ mas, as measured in 2017. The shell diameter increased ($\theta_\text{L}=1.89\pm0.03$ mas), while its temperature decreased ($T_\text{L}=2140\pm42$ K) in 2019. In contrast, the photospheric diameter $\theta^*_\text{UD}$ and the extinction up to the photosphere of GCIRS 7 ($A_{\mathrm{K}_\mathrm{S}}=3.18 \pm 0.16$) have the same value within uncertainties at the two epochs. In the context of previous interferometric and photo-spectrometric measurements, the GRAVITY data allow for an interpretation in terms of photospheric pulsations. The photospheric diameter measured in 2017 and 2019 is significantly larger than previously reported using the PIONIER instrument ($\theta_*=1.076 \pm 0.093$ mas in 2013 in the H band). The parameters of the photosphere and molecular shell of GCIRS 7 are comparable to those of other red supergiants that have previously been studied using interferometry., Comment: 12 pages, 11 figures, 3 tables. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (A&A)
- Published
- 2021