Жизнь звезды обычно на протяжении длительного периода выглядит весьма спокойной. Возьмем в качестве примера наше Солнце. Уже примерно пять миллиардов лет водород в его ядре синтезируется в гелий. При этом излучение испускается относительно постоянно - и это хорошо, по крайней мере, для нас. Если бы солнечное излучение сильно колебалось, жизнь на Земле в ее нынешнем виде была бы невозможна.
В последние годы звезды, становясь красными гигантами, испускают огромное количество вещества. Как показывают новые наблюдения, невидимые до сих пор звездные партнеры играют при этом решающую роль.
Иллюстрация: Picturedesk/Science Photo Library/MARK GARLICK
Но на последнем этапе жизнь звезд с малой массой, таких как Солнце, становится все интенсивнее. Примерно через пять миллиардов лет его размер вырастет в сотни раз. На этом этапе, превратившись в красного гиганта, оно поглотит Землю, как бы неприятно это для нас не звучало.
Предполагаемые суперветры
До сих пор астрономы исходили из того, что красные гиганты за последние несколько сотен лет своей жизни выбрасывают в окружающую среду огромное количество газа и пыли - так называемая «фаза суперветра». При этом рпедполагалось, что за год будет выбрасываться до 100 земных масс таких частиц.
Даже для астрономов это «невероятно большое количество звездного вещества», говорит Франц Кершбаум из Института астрофизики Венского университета. - «Мы долго искали наиболее вероятный механизм такого выброса, но безуспешно».
Невидимые партнеры
Новые наблюдения с помощью одного из самых мощных в мире телескопов, Atacama Large Millimeter Array (ALMA) в Чили, сделали этот поиск излишним. И вот теперь международная группа ученых под руководством Кершбаума написала в журнале Nature Astronomy, что, по их мнению, суперветров не существует вообще. Измерение распределения, количества и скорости испускаемого вещества показало, что партнеры звезд прячутся в оболочке умирающей звезды.
С помощью радиоинтерферометра ALMA можно наблюдать, что красные гиганты в последние годы жизни излучают вещество по спирали. И это может быть связано только с двойным звездным партнером, который прячется в пылевой оболочке звезды.Фото: ALMA
Кершбаум говорит, что у каждой второй звезды, которую мы видим на небе, есть партнер. «И если это слабый компаньон, то чаще всего долгое время такого партнера в двойной звезде заметить невозможно». Пара звезд иногда вращается вокруг друг друга миллиарды лет на постоянном расстоянии, не оказывая слишком большого влияния друг на друга. Тем не менее, ситуация резко меняется, как только большая из них начинает раздуваться в красного гиганта.
Формирующее влияние
На этом этапе звездный партнер оказывает формирующее влияние. Он приводит красного гиганта в состояние дрожи и колебаний, заставляя его по спирали отдавать материю, как это показано на примере двух изученных гигантских звезд, удаленных от нас на 4400 и 12700 световых лет. И как раз утолщения спиральных рукавов были ошибочно истолкованы как суперветра. На самом же деле умирающие гиганты выбрасывают лишь одну десятую от того количество звездной материи, которое предполагалось ранее. Кершбаум: «Двойные звездные партнеры не только чаще встречаются, чем предполагалось, они в долгосрочной перспективе меняют последнюю фазу жизни звезд».
Радиоинтерферометр ALMA Южной Европейской обсерватории ESO в Чили обеспечивает возможность проведения таких наблюдений. Фото: Universität Wien
Сделать это открытие позволили новые технические возможности, которые обеспечивает интерферометра ALMA-Radio. «Новое устройство позволяет нам увидеть вселенную по-новому», - говорит Кершбаум. Причем, замечает ученый, без международного сотрудничества такие открытия были бы практически невозможны.
Конец Земли в Солнце
На следующем этапе исследовательская группа хочет заняться наблюдением последних лет красных гигантов, у которых нет партнера по двойной звезде. Для таких объектов, каким когда-то станет и наше Солнце, возможно и то, что формирующее влияние в этом процессе могут оказывать и планеты.
«Пока наше Солнце такое маленькое, как сейчас, оно не ощущает никакого влияния Земли», - говорит Кершбаум. - «Однако, если Солнце станет расширяться и Земля, в конечном итоге, будет им проглочена, то вполне возможно, что Земля в конце своего существования в каком-то виде коснется поверхности Солнца, что неизбежно окажет влияние на дальнейший ход событий».
1
