Когда крупные звезды приближаются к концу своих золотых лет и превращаются из массивных красных гигантов в крошечные белые карлики, они должны сначала улететь до 80 процентов своей массы.
В течение десятков тысяч лет цунами газа и пыли струится от каждого коллапса гиганта, посылая постоянный звездный ветер в космос, пока ядро звезды не сожжет последний из своего топлива, и останется только кристаллическая шелуха белого карлика. , Это сжатие через пердеж считается стандартной фазой жизни звезд от половины до восьми масс Солнца Земли. Тем не менее, одна группа из 12 проблемных гигантов, кажется, передает свой последний газ необъяснимо быстро.
Наблюдалось, что каждая из этих умирающих ветреных звезд выбрасывает приблизительно эквивалентную массу 100 планет размером с Землю каждый год - изнурительный темп, который должен заставить гигантов прожечь свои массы всего за несколько сотен до 1000 лет, и гораздо больше быстрее, чем должен типичный красный гигант. Согласно новому исследованию, опубликованному сегодня (25 февраля) в журнале Nature Astronomy, все это может быть иллюзией.
Новые наблюдения показывают, что, по крайней мере, два из этих газовых гигантов не выбрасывают вещество в ненормальном темпе - это кажется только потому, что их звездные ветры втягиваются в большую концентрацию какой-то невидимой гравитационной электростанцией.
«Мы верили, что эти красные гиганты были рекордсменами по скорости потери массы, но это не так», - говорится в заявлении Лина Дечина, ведущего автора нового исследования и профессора Института астрономии им. К.Ю. Левена в Бельгии.
Более вероятное объяснение, сказал Дечин, состоит в том, что каждый из этих, казалось бы, ненормальных красных гигантов «не одинок», а является одной половиной двойной звездной системы.
Гравитационная иллюзия
Для своего нового исследования Дечин и его коллеги наблюдали двух из 12 печально известных газопереходчиков через телескоп Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) в Чили. Присмотревшись ближе к звездному ветру, кружащемуся вокруг этих звезд, команда обнаружила струи пыли и газа, циркулирующие от звезд в отчетливой спиральной форме, а не в типичной форме раковины, связанной с умирающими красными гигантами.
По словам Дечина, эта шаткая модель была намеком на то, что какой-то массивный соседний объект тянул на ветру - и, вероятно, даже на самих красных гигантов - со значительной силой.
«Это косвенный признак того, что красный гигант не один, а часть двойной звездной системы», - сказал Дечин. «Красный гигант - это главная звезда, вторая звезда окружает ее».
По словам Дечина, присутствие подчиненной звезды может повлиять на красных гигантов двумя основными способами. Во-первых, солнечный ветер, генерируемый красным гигантом, будет непрерывно притягиваться ко второй звезде, создавая скопление материи в гравитационном сладком пятне между двумя телами. Между тем, гравитация этой вторичной звезды также заставит красный гигант слегка колебаться на своей орбите. Объединение этих двух движений может объяснить спиральные газовые ленты, которые ученые видели циркулирующими из главных красных гигантов.
Эта гравитационная иллюзия могла позволить предшествующим исследователям переоценить скорость, с которой красные гиганты теряли свою массу. То, что выглядело как период экстремальной потери массы одной звездой, на самом деле было лишь проблеском высококонцентрированной области газа и пыли, созданной взаимодействием между двумя двойными звездами. Дечин и его коллеги провели несколько симуляций, проверяющих, как может выглядеть это двоичное взаимодействие, и обнаружили, что предыдущие оценки потери массы могут быть в 10 раз меньше; вместо того, чтобы каждый год выбрасывать массу в 100 Земель, главные звезды в этих двойных дуэтах, скорее всего, просто теряли ценность в 10 Земель, сказал Дечин - более или менее типичное количество, ожидаемое для звезд их размера.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, являются ли все 12 предполагаемых рекордных красных гигантов фактически членами их собственных бинарных партнерств. Если это так, то, возможно, они только что приобрели чуть более продолжительный срок жизни в глазах ученых; звезды, сжигающие свою массу медленнее, могут длиться дольше, прежде чем исчезнуть.
«Мы верили, что многие звезды живут одни, но нам, вероятно, придется скорректировать эту идею», - сказал Дечин. «Звезда с партнером, вероятно, встречается чаще, чем мы думали».
