Жизненный цикл нашего Солнца начался примерно 4,6 миллиарда лет назад. Примерно через 4,5-5,5 миллиардов лет, когда он истощит свои запасы водорода и гелия, он войдет в фазу красных гигантских ветвей (RGB), где он увеличится в несколько раз по сравнению с его нынешним размером и, возможно, даже поглотит Землю! И затем, когда он достигнет конца своего жизненного цикла, считается, что он взорвется от своих внешних слоев и станет белым карликом.
До недавнего времени астрономы не были уверены, как это будет происходить и окажется ли наше Солнце планетарной туманностью (как это делают большинство других звезд нашей Вселенной). Но благодаря новому исследованию, проведенному международной группой астрономов, теперь стало понятно, что наше Солнце завершит свой жизненный цикл, превратившись в массивное кольцо светящегося межзвездного газа и пыли - известного как планетарная туманность.
Их исследование, озаглавленное «Таинственная возрастная инвариантность выключенной функции светимости планетарной туманности», недавно было опубликовано в научном журнале. Природа. Руководил исследованием Кшиштоф Гесицки, астрофизик из Университета Николая Коперника, Польша; и включали Альберта Зийльстра и М. Миллера Бертолами - профессора из Манчестерского университета и астронома из Института астрофизики де ла Плата (IALP), Аргентина, соответственно.
Примерно 90% всех звезд оказываются планетарной туманностью, которая прослеживает переход, который они проходят между тем, чтобы быть красным гигантом и белым карликом. Однако ученые ранее не были уверены, что наше Солнце пойдет по этому же пути, так как считалось, что оно недостаточно массивно для создания видимой планетарной туманности. Чтобы определить, так ли это, команда разработала новую звездную модель данных, которая предсказывает жизненный цикл звезд.
Эта модель, которую они называют функцией яркости планетарной туманности (PNLF), использовалась для прогнозирования яркости выброшенной оболочки для звезд разной массы и возраста. Они обнаружили, что наше Солнце было достаточно массивным, чтобы превратиться в слабую туманность. Как объяснил профессор Зейлстра в пресс-релизе Манчестерского университета:
«Когда звезда умирает, она выбрасывает массу газа и пыли, известную как оболочка, в космос. Конверт может составлять до половины массы звезды. Это показывает ядро звезды, которое к этому моменту в жизни звезды истощается, в конечном итоге выключается и, наконец, умирает. Только тогда горячее ядро заставляет выброшенную оболочку ярко сиять в течение примерно 10 000 лет - короткий период в астрономии. Это то, что делает планетарную туманность видимой. Некоторые из них настолько ярки, что их можно увидеть с очень больших расстояний, измеряющих десятки миллионов световых лет, где сама звезда была бы слишком слабой, чтобы ее увидеть ».
Эта модель также решает непреходящую загадку в астрономии, поэтому самые яркие туманности в далеких галактиках имеют одинаковую светимость. Примерно 25 лет назад астрономы начали наблюдать это и обнаружили, что они могут измерить расстояние до других галактик (теоретически), исследуя их самые яркие планетарные туманности. Однако модель, созданная Гесицким и его коллегами, противоречила этой теории.
Короче говоря, светимость планетарной туманности не спуститься к массе звезды, создающей ее, как и предполагалось ранее. «Старые звезды с малой массой должны образовывать гораздо более слабые планетарные туманности, чем молодые, более массивные звезды», - сказал профессор Зийлстра. «Это стало источником конфликта в течение последних 25 лет. Данные говорят, что вы можете получить яркие планетарные туманности от звезд с низкой массой, таких как Солнце, модели говорят, что это невозможно, что-либо меньше, чем удвоенная масса Солнца, сделает планетарную туманность слишком слабой, чтобы ее можно было увидеть ».
По сути, новые модели продемонстрировали, что после того, как звезда извергает свою оболочку, она нагреется в три раза быстрее, чем указывалось в более ранних моделях, что значительно облегчает формирование звездами с низкой массой яркой планетарной туманности. Новые модели также показали, что Солнце почти точно находится на нижнем срезе для звезд с малой массой, которые все равно будут создавать видимую, хотя и слабую планетарную туманность. Профессор Зейлстра добавил, что ничто меньшее не создаст туманность:
«Мы обнаружили, что звезды с массой, в 1,1 раза меньшей массы Солнца, создают более тусклую туманность, а звезды массой более 3 масс Солнца - более яркие туманности, но в остальном предсказанная яркость очень близка к наблюдаемой. Проблема решена через 25 лет! »
В конце концов, это исследование и модель, созданная командой, имеют некоторые действительно полезные последствия для астрономов. Они не только с научной достоверностью указали, что произойдет с нашим Солнцем, когда оно умрет (впервые), но и предоставили мощный диагностический инструмент для определения истории звездообразования для звезд среднего возраста (несколько миллиардов лет). в дальних галактиках
Также приятно знать, что когда наше Солнце достигнет конца жизни, через миллиарды лет, любое потомство, которое мы оставим, сможет это оценить, даже если оно смотрит на огромные расстояния.
