14,6 тыс подписчиков
Астрономы впервые наблюдали, как расширяющаяся солнцеподобная звезда поглотила собственную планету. Такая же судьба ожидает в очень далёком будущем Меркурий, Венеру и Землю.
Система с умирающей звездой находится на расстоянии 13 тысяч световых лет от Земли. Для её изучения международная группа исследователей воспользовалась телескопом Gemini South в Чили, снабжённым устройством адаптивной оптики Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOI) для формирования изображений без атмосферных помех.
Исследователи зафиксировали долгую и низкоэнергетическую вспышку, которая возникает при поглощении планеты. Но чтобы отличить вспышку планетарного поглощения от других типов вспышек, таких как солнечные вспышки или выбросы корональной массы, требуются наблюдения с высоким разрешением. К счастью, GSAOI позволяет определить местоположения вспышки и проследить за долгосрочными изменениями её яркости без светового загрязнения от ближайших звёзд.
Вспышка длилась примерно 100 дней. В результате неё была выброшена масса водорода, в 33 раза превышающая массу Земли, и примерно 0,33 земной массы пыли. На основе результатов наблюдений было определено, что масса звезды-прародителя примерно в 0,8-1,5 раза больше массы нашего Солнца, а поглощённая планета в 1-10 раз больше массы Юпитера.
А что вообще со звездой произошло? Это довольно сложный процесс, но мы попытаемся объяснить его кратко. На протяжении большей части своей жизни солнцеподобные звёзды «сжигают» водород в своем ядре, превращая его в гелий, т. е. происходит термоядерная реакция с выделением огромного количества энергии. Когда водород в ядре заканчивается, гелий, который в таких условиях не может поддерживать термоядерное горение, начинает скапливаться в ядре, вытесняя водород к оболочке ядра. В дальнейшем водород вытесняется и из ядра, хотя его термоядерное горение ещё продолжается. Нарушается баланс между внутренним давлением и гравитационным сжатием. Звезда раздувается и поглощает окружающие планеты, температура её ядра увеличивается, а светимость может вырасти в тысячи раз (хотя температура внешних слоёв, что интересно, падает), из-за чего гелий начинается превращаться в углерод и кислород. Баланс вновь нарушается, а радиус звезды вновь сжимается, но ненадолго: гелий быстро (по астрономическим меркам, конечно же) кончается, и цикл расширения повторяется. Но из-за наличия тяжёлых элементов и остатков гелия происходят мощные термические пульсации, которые вновь расширяют звезду. Но гравитация больше не может удерживать внешние оболочки, и звезда распадается. Из неё образуется планетарная туманность, в центре которой остаётся сформированный из ядра звезды белый карлик — очень горячий и плотный объект, по размерам сопоставимый с Землёй. Он будет очень ярким и горячим, но в течение многих миллиардов лет будет остывать и окончательно угасать.
Внешние планеты погибнут раньше. Но из-за потери звездой массы другие успеют перейти на более далёкие орбиты или даже будут выброшены из планетной системы. Наше Солнце начнёт расширяться примерно через 6,5 миллиарда лет, однако его светимость начнёт повышаться раньше. Например, через миллиард лет она вырастет на 10%. Так что время у Земли ещё есть, если, конечно, люди не уничтожат её намного раньше.
Изображение иллюстративное.
2 минуты
5 мая 2023
179 читали