В отличие от нашего Солнца, большинство звезд имеют "компаньона". Иначе говоря, являются двойными звёздами, находящимися в космическом пространстве рядом. Иногда две звезды сближаются настолько, что одна поглощает другую - с далеко идущими последствиями. Когда группа астрономов, возглавляемая Технологическим университетом Чалмерса (Швеция), использовала телескоп Alma для изучения 15 необычных звезд, они с удивлением обнаружили, что все они недавно прошли эту фазу. Это открытие обещает новое понимание самых драматических явлений неба, а также жизни, смерти и возрождения среди звезд.
Используя гигантский телескоп Alma в Чили, группа ученых во главе с Технологическим университетом Чалмерса изучила 15 необычных звезд в нашей галактике Млечный Путь, ближайшей к 5000 световым годам от Земли. Их измерения показывают, что все звезды двойные, и все они недавно пережили редкую фазу, которая плохо изучена, но, как полагают, приводит ко многим другим астрономическим явлениям. Их результаты опубликованы на этой неделе в научном журнале Nature Astronomy.
Направляя антенны Alma на каждую звезду и измеряя свет от различных молекул вблизи разных объектов, исследователи надеялись найти ключи к их предыстории. Прозванные "фонтанами", эти звезды были хорошо известны астрономам благодаря интенсивному свету молекул воды, создаваемому необычайно плотным и быстро движущимся газом.
Расположенный в Чили на высоте 5000 м над уровнем моря телескоп Alma чувствителен к свету с длиной волны около одного миллиметра, невидимому человеческому глазу, но идеально подходящему для наблюдения за звёздами посреди облаков космической пыли.
"Нам было особенно любопытно узнать об этих звездах, потому что они, похоже, выбрасывают в космос большое количество пыли и газа, некоторые в виде струй со скоростью до 1,8 миллиона километров в час. Мы думали, что сможем найти ключ к пониманию того, как создавались реактивные самолеты, но вместо этого мы обнаружили гораздо больше", - говорит Тео Хоури, первый автор нового исследования.
Звезды теряют до половины своей общей массы
Ученые использовали телескоп для измерения сигнатур молекул монооксида углерода, CO, в свете звезд и сравнили сигналы от разных атомов (изотопов) углерода и кислорода. В отличие от двуокиси углерода (CO2 или углекислый газ), монооксид углерода относительно легко обнаружить в космосе и является излюбленным инструментом астрономов.
"Благодаря исключительной чувствительности телескопа Alma мы смогли обнаружить очень слабые сигналы от газа, выбрасываемого звёздами. Когда мы внимательно изучили данные, мы увидели детали, которые мы действительно не ожидали увидеть", - говорит Тео Хоури.
Наблюдения подтвердили, что звёзды просто выбрасывали в космос внешние слои своей оболочки. Но пропорции различных атомов кислорода в молекулах указывали на то, что звезды в другом отношении были не такими экстремальными, как казалось, объясняет член команды Ваутер Влеммингс, астроном из Технологического университета Чалмерса.
"Мы поняли, что эти звезды начали свою жизнь с той же массы, что и Солнце, или всего в несколько раз больше. Теперь наши измерения показали, что только за последние несколько сотен лет они выбросили до 50% своей общей массы. Должно быть, с ними случилось что-то действительно драматическое", - говорит он.
Почему такие маленькие звезды так быстро теряли столько массы? Ученые пришли к выводу, что все доказательства указывают на одно объяснение. Все эти звёзды однажды сблизились настолько, что их атмосферы объединились.
"На этой фазе две звезды вращаются вместе в своего рода коконе. Эта фаза, которую мы называем фазой "общей оболочки", действительно коротка и длится всего несколько сотен лет. В астрономических масштабах все закончится в мгновение ока", - говорит член команды Дэниел Тафоя из Технологического университета Чалмерса.
Большинство звезд в двойных системах просто вращаются вокруг общего центра масс. Однако эти звезды имеют одну и ту же атмосферу. Это может изменить жизнь звезды и даже привести к полному её слиянию с "напарником".
Ученые полагают, что такого рода явление может привести к весьма впечатляющим космическим эффектам. Понимание того, как это происходит, может помочь ответить на некоторые из самых больших вопросов астрономов о том, как звезды живут и умирают, объясняет Тео Хоури.
Понимание фазы общей оболочки также поможет ученым изучить, что произойдет в очень отдаленном будущем, когда Солнце тоже станет более крупной и холодной звездой - красным гигантом - и поглотит самые внутренние планеты.
"Наше исследование поможет нам понять, как это может произойти, но оно дает мне другую, более обнадеживающую перспективу. Когда эти звезды соединяются, они выбрасывают в космос пыль и газ, из которых могут потом появиться новые планеты, а значит - потенциальные условия для возникновения внеземных форм жизни", - говорит Дэниел Тафоя.
Поскольку 15 звезд, похоже, развиваются довольно быстро, команда планирует продолжать следить за ними с помощью Alma и других радиотелескопов. С помощью будущих телескопов обсерватории СКА они надеются изучить, как звезды формируют свои струи и изменяют свое окружение. Они также надеются найти больше - если таковые имеются.
"На самом деле, мы думаем, что известные нам "звёздные фонтаны" могут быть почти единственными системами такого рода во всей нашей галактике. Если это правда, то эти звезды действительно являются ключом к пониманию самого странного, самого замечательного и самого важного процесса в жизненном цикле двойных звёзд", - заключает Тео Хоури.
Автор статьи: Viggo Jackson
#звёзды #астрономия #астрофизика #наука #исследования #учёные