дома нескучно
Как весело и с пользой пережить самоизоляцию

Нестабильная звезда показала нам судьбу Солнца

26 July 2019

В северном созвездии Малой Медведицы умирает звезда. Ее предсмертный “кашель” раскидывает в окружающий космос материю внешних слоев. Через несколько миллиардов лет та же судьба ждет наше родное Солнце.

Это красный гигант T Ursae Minoris (T UMi). И недавно у нее произошла очередная тепловая вспышка. По расчетам астрономов, такое случается каждые 10 000–100 000 лет, так что нам очень повезло, что у нас есть возможность наблюдать это событие в процессе.

(NASA and The Hubble Heritage Team/AURA/STScI)
(NASA and The Hubble Heritage Team/AURA/STScI)

T UMi находится в определенной стадии жизни звезды, которая называется асимптотической ветвью гигантов. Это эволюционный этап, наблюдаемый у звезд, масса которых изначально не превышала 8 масс солнца.

В этот момент звезда уже превратилась в красного гиганта. В ее ядре закончился водород, и остались лишь кислород и углерод, синтезированный чуть раньше из гелия.

Когда гелий заканчивается, начинается процесс восстановления гелиевой оболочки из водорода. Достигнув определенной массы, новый слой гелия загорается и начинает превращаться в углерод. Это и есть тепловая вспышка. Обычно она продолжается несколько сотен лет.

(Australia Telescope National Facility/CSIRO)
(Australia Telescope National Facility/CSIRO)

Астрономы следят за T Umi уже больше 100 лет, тщательно отслеживая колебания ее яркости. До 1979 года эти колебания были довольно стабильными с периодом от 310 до 315 дней.

Но в 1979 году произошло нечто необычное: период резко сократился до 274 дней и с тех пор стабильно уменьшается.

В 1995 году астрономы выдвинули предположение, что это резкое изменение является результатом тепловой вспышки.

И вот теперь Мередит Джойс и ее коллеги из Австралийского национального университета смогли это подтвердить. Последние 30 лет они тщательно наблюдали за размером, яркостью и температурой T Umi.

Это позволило им узнать чуть больше о самой звезде. Во-первых, ей примерно 1,2 миллиарда лет. Во-вторых, изначально ее масса была примерно в два раза больше массы Солнца.

Последние несколько миллионов лет звезда умирает. Зарегистрированная вспышка, предположительно, является 20–24 из максимальных 25–30 вспышек. Потом у звезды закончится материя, и за несколько сотен тысяч лет звездное ядро сожмется в белого карлика.

Мы предполагаем, что то же произойдет и с Солнцем примерно через 5 миллиардов лет. Оно раздуется, плотность значительно снизится. Звезда поглотит внутренние планеты и раздует свою внешнюю материю, превратившись в планетарную туманность. Ей не хватит материи, чтобы стать сверхновой, поэтому она просто медленно сожмется в белого карлика.

Вряд ли мы это увидим, но зато мы можем наблюдать за T UMi, изменения которой настолько явные, что мы можем наблюдать за ними в режиме реального времени.

По предположениям, она должна снова расшириться в следующие 30–50 лет.


Статья была опубликована в
The Astrophysical Journal.