№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Умирающая звезда обзавелась необычными кольцами космического «дыма»

Фото: NRAO

Возможно, такое когда-нибудь случится и с Солнцем.

Дни Солнца сочтены. Примерно через пять миллиардов лет наше светило расширится до красного гиганта и сбросит свои внешние слои перед превращением в белого карлика. Это неизбежная судьба большинства солнцеподобных звезд, и этот процесс хорошо изучен. Но, как показывает недавнее исследование, нам еще предстоит кое-что узнать об умирающих звездах.

В новом исследовании рассматривается звезда, известная как V Hydrae, или сокращенно V Hya. Это красный гигант на расстоянии около 1300 световых лет с массой примерно такой же, как у Солнца. Так может выглядеть Солнце через несколько миллиардов лет. Однако есть пара особенностей, которые отличают этот объект от нашей родной звезды.

Во-первых, у V Hya есть звезда-компаньон. Однако это светило слишком тусклое, чтобы его наблюдать напрямую. Ученые определили наличие компаньона, основываясь на движении V Hya. Вероятно, это красный карлик, который делает полный оборот вокруг соседней звезды каждые восемь с половиной лет. 

Во-вторых, V Hya очевидно умирает необычным образом. В своем нынешнем состоянии V Hya классифицируется как мирида – пульсирующая переменная звезда, меняющая яркость примерно на 1-2m (звездной величины) каждые 530 дней. Это характерно для умирающих красных гигантов.

Фото: ALMA
V Hydrae

Что более необычно, так это тот факт, что это также углеродная звезда. Это означает, что углерод, слившийся в ее ядре, был вынесен в атмосферу светила. Поэтому, когда астрономы смотрят на спектр V Hya, они видят значительное присутствие углерода.

Сочетание этих двух характеристик позволяет отнести V Hya к поздней стадии эволюции звезд, которую называют асимптотическая ветвь красных гигантов, или AGB. Около 90% солнцеподобных звезд войдут в период AGB ближе к концу своей жизни. Астрономы думали, что эпоха AGB представляет собой постепенный процесс звездной смерти, когда внешние слои звезды сбрасываются в течение примерно 100 000 лет, после чего оставшееся ядро ​​коллапсирует в белого карлика. Но V Hya показывает, что это либо не совсем так, либо неверно в некоторых случаях.

Если AGB постепенно сбрасывает свои внешние слои, то мы ожидаем увидеть постоянно расширяющуюся туманность – ее называют планетарной туманностью и она окружает большинство белых карликов. И мы действительно можем найти множество планетарных туманностей, которые остались от погибших солнцеподобных звезд.

Но наблюдения, полученные с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в Атакаме показывают, что V Hya не создает вокруг себя такую ​​туманность. Вместо этого звезда отбрасывает толстые кольца, богатые углеродом. По данным ученых, светило выбросило шесть таких колец в течение примерно 2100 лет.

Астрономы также зафиксировали струи газа, выбрасываемые звездой перпендикулярно кольцам. Это говорит о том, что V Hya переживает необычно активный период каждые несколько сотен лет, что сильно отличается от обычной модели AGB на позднем этапе эволюции звезд.

Такой период активных вспышек, вероятно, недолговечен по сравнению с полной эпохой AGB, поэтому астрономам повезло запечатлеть умирающую звезду именно в такой стадии. Неизвестно, проходят ли большинство звезд на эволюционном этапе асимптотической ветви такие активные периоды или V Hya отличается от других. По словам ученых, чтобы разгадать эту загадку, потребуется больше наблюдений за другими умирающими красными гигантами.