Hi-Tech

Ученые окончательно определились в том, как погибнет наше Солнце

Ученые подготовили новое предсказание о том, каким будет конец нашего светила и как после этого будет выглядеть наша Солнечная система. Какие метаморфозы ожидают наше Солнце после гибели звезды? Вымрет оно гораздо раньше, если, конечно, не переселится к тому моменту в какую-нибудь другую планетарную систему. К частью или к сожалению, человечество не сможет увидеть последние мгновения жизни звезды.

В новой же статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, исследователи заявляют, что после смерти Солнца наша система действительно превратится в гигантский светящийся «пузырь» из пыли и газа, который просуществует в таком виде несколько тысяч лет, а затем исчезнет. Согласно выводам более ранних исследований, наше Солнце должно превратить нашу систему в так называемую планетарную туманность – яркое облако из раскаленных газа и пыли, — однако последующие исследования говорили о том, что процесс гибели нашего светила будет более масштабным.

Текущий возраст Солнца — около 4,6 миллиарда лет. Многочисленные исследования и наблюдения показывают, что жизненный цикл звезд, сопоставимых по массе с Солнцем, составляет порядка 10 миллиардов лет. Однако за это время, разумеется, произойдет немало интересных вещей. Другими словами, у нашего светила в запасе осталось около 5 миллиардов лет.

В этот момент ядро звезды уменьшится в размерах, в то время как ее внешние слои расширяться настолько, что достигнут орбиты Марса, поглотив нашу планету в ходе этого процесса. Астрономы говорят, что примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта. Как и мы. Разумеется, если к этому моменту планета все еще будет находиться на своем месте. Дело в том, что у человечества на Земле осталось всего около 1 миллиарда лет.

Кажется, что это совсем немного, но этого вполне достаточно, чтобы положить конец всей жизни на Земле. Проблема объясняется тем, что яркость нашего светила каждые миллиард лет возрастает примерно на 10 процентов. В общем, нам всем придет конец. При таком повышении яркости океаны нашей планеты испарятся, поскольку поверхность станет слишком горячей, чтобы поддерживать формирование и удержание воды. Опять же, если к этому моменту мы не подыщем какой-нибудь более подходящий мир для обитания или просто не вымрем.

В подобной судьбе светила сегодня никто не сомневается, однако ученые уже почти три десятка лет спорят о том, как будет выглядеть порожденная им планетарная туманность и будет ли она существовать вообще.

Выводы нескольких более ранних исследований говорили о том, что для формирования яркой планетарной туманности требуется наличие звезды по массе как минимум в два раза больше, чем у нашего Солнца.

Затем, когда ядро, в котором постепенно прекратятся термоядерные реакции, остынет, звезда превратится в белого карлика. Новая компьютерная модель, разработанная международной группой астрономов, показывает, что наше Солнце, как и 90 процентов остальных звезд, сперва ожидает переход в фазу красного гиганта. Его свет будут подогревать и подсвечивать окружающие облака газа, превращая их в яркое пятно на ночном небе других миров, и Солнечная система станет так называемой планетарной туманностью.

Масса этой оболочки может быть равна половине массы всей звезды. «При гибели звезда выбрасывает огромную массу газа и пыли – так называемую оболочку – в космос. В конечном итоге оно «выключается» и окончательно погибает», — объясняет один из авторов новой работы, астрофизик Альберт Зийлстра из Манчестерского университета (Великобритания). Выброс оболочки оголяет ядро звезды, в котором к этому моменту уже заканчивается топливо для термоядерных реакций.

Некоторые планетарные туманности настолько яркие, что видны на расстоянии десятков миллионов световых лет, даже несмотря на то, что сами звезды, их подсвечивающие, гораздо тусклее, чтобы их можно было увидеть», — объясняет астрофизик. «Выброшенная оболочка будет ярко подсвечиваться еще окончательно не остывшим ядром звезды около 10 тысяч лет – довольно немного по космическим меркам.

Как поясняют исследователи, созданная ими компьютерная модель способна предсказывать жизненный цикл разных типов звезд и потенциальную яркость планетарных туманностей, согласно различным массам светил.

Самыми знаменитыми из них являются, например, Туманность Улитка, Туманность Кошачий Глаз, Туманность Кольцо и Туманность Пузырь. Сами по себе планетарные туманности – довольно распространенное явление в наблюдаемой Вселенной.

Туманность Кошачий Глаз

Одни из первых туманностей были обнаружены астрономом Уильямом Гершелем в конце XVIII века. Их называют планетарными туманностями не потому, что они имеют какое-то отношение к планетам. Так название и прижилось. Ученый предложил для них термин «планетарная туманность» из-за их видимого сходства с диском Урана.

В среднем типичная планетарная туманность светит в десять тысяч раз ярче, чем Солнце, и фактически никогда не перешагивает этот предел. Около 25 лет назад астрономы обнаружили одну интересную деталь: все крупные планетарные туманности имеют примерно одинаковые размеры и светимость, несмотря на то что они часто находятся в самых разных галактиках или скоплениях звезд, где присутствуют преимущественно большие звезды или, наоборот, только светила-карлики. Из этого также исходило, что теоретически наблюдение за туманностями позволит выяснить, насколько далеко от нас они находятся.

Но, с другой стороны, компьютерные расчеты показывали, что яркость и размеры планетарной туманности очень сильно зависят от того, какой массой обладала их прародительница. Последующие исследования это предположение подтвердили. По этой причине подобные объекты в группах молодых звезд должны быть ярче и крупнее в несколько раз, чем туманности в старых шаровых скоплениях, что не наблюдается в реальности.

Зийлстра и его коллеги разрешили эти противоречия, создав новую компьютерную модель престарелой звезды, превращающейся в белого карлика, и подсвечиваемой ей планетарной туманности. Это несоответствие заставляло многих ученых, в том числе и авторов статьи, ожесточенно спорить о том, как именно рождаются планетарные туманности и почему астрономам не удается найти более яркие объекты.

Благодаря этому даже небольшие звезды, чья масса сопоставима с солнечной, могут порождать яркие планетарные туманности, близкие к максимуму их светимости. Эти расчеты неожиданным образом показали, что предшественники авторов статьи не учитывали, как сильно меняется температура ядра звезды по мере сброса ее оболочек, оказалось, что оно нагревается в три раза быстрее и сильнее, чем предполагали астрономы.

Мы не только получили методику, позволяющую находить очень старые звезды в далеких галактиках и определять их возраст, что раньше было сделать достаточно сложно. «Это отличные результаты. Вдобавок мы разрешили один из самых старых споров в астрономии, а также узнали, что ожидает Солнце в будущем, после его смерти», — подытожил Зийлстра.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть