Дни нашего Солнца сочтены. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце расширится до красного гиганта, сбросит свои внешние слои, прежде чем превратиться 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 солнцах.
В этом недавнем 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 вещей, которые отличают его от нашей родной звезды.
Во-первых, у него есть звезда-компаньон. Компаньон слишком тускл, чтобы мы могли его увидеть, но, основываясь на движении V Hya, мы знаем, что это, вероятно, красный карлик, который вращается вокруг V Hya каждые 8,5 лет.
С другой стороны, Ви Хья, кажется, умирает необычным образом.
В своем нынешнем состоянии V Hya классифицируется как переменная звезда Мира. Его яркость меняется примерно на 1–2 звездной величины каждые 530 дней, плюс-минус. Это характерно для умирающих красных гигантов. По мере того, как они сливают более тяжелые элементы в своем ядре, пытаясь выжить, красные гиганты часто вступают в период колебаний, обусловленный нагревом и охлаждением ядра.
Что более необычно, так это тот факт, что это также углеродная звезда. Это означает, что углерод, слившийся в ее ядре, был вынесен в атмосферу звезды. Поэтому, когда астрономы смотрят на спектр V Hya, они видят сильное присутствие углерода.
В основном атмосфера у звезды очень «закопченная».
Вверху: показанные здесь в композите, эти вытекающие кольца и диффузная дуговая структура шестого кольца умеренно видны в линии эмиссии изотопа углерода 12CO и становятся четко очерченными в изображениях изотопов углерода 13CO.
Сочетание этих двух характеристик делает V Hya бессимптомной звездой Giant Branch или AGB. Около 90 процентов солнцеподобных звезд вступают в период AGB ближе к концу своей жизни.
Астрономы обычно 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 Ви Хья показывает, что это либо частично, либо иногда неверно.
Если AGB постепенно сбрасывает свои внешние слои, то мы ожидаем увидеть постоянно расширяющуюся туманность, окружающую большинство белых карликов. И мы действительно видим многие планетарные туманности как остатки солнцеподобных звезд.
Но наблюдения Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA) показывают, что V Hydrae не создает такую туманность.
Вместо этого он отбрасывает толстые кольца, богатые углеродом. Звезда выбросила шесть колец в течение примерно 2100 лет.
Команда также наблюдала 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.
Этот период активных вспышек, вероятно, недолговечен по сравнению с полной эпохой AGB, поэтому астрономам повезло запечатлеть умирающую звезду на этом этапе. Неизвестно, испытывают ли большинство звезд AGB такие активные периоды или V Hya особенно необычна.
Чтобы разгадать эту загадку, потребуется больше наблюдений за другими умирающими красными гигантами.