Исследователи долго спорили о конечной судьбе нашей звезды. Теперь, благодаря недавно проведенному моделированию, выяснилось, что Солнце превратится в эффектную планетарную туманность. Этот вывод, сделанный международной группой исследователей, ставит под сомнение прежние теории, предполагавшие, что наша звезда не обладает массой, необходимой для такой судьбы.

Хотя возраст Солнца составляет около 4,6 млрд. лет, до конца ее существования остается еще почти 10 млрд. лет. Но что именно произойдет? Этот вопрос уже несколько десятилетий интригует астрономов и астрофизиков, которые пытаются ответить на него.

Недавно международная научная коллаборация пролила свет на будущее нашей звезды, превратив ее из красного гиганта в планетарную туманность.

От красного гиганта к планетарной туманности

В процессе эволюции Солнце, как и все звезды, будет претерпевать значительные изменения. В далеком будущем (около 5 млрд. лет) оно превратится в красного гиганта. На этом этапе, несмотря на то что центральное ядро звезды будет сжиматься и становиться плотнее, внешние слои звезды будут подвергаться массивному расширению. Эти слои растянутся настолько, что могут достичь или даже превысить орбиту Марса. Земля, очевидно, будет поглощена этим звездным расширением.

Альберт Зейлстра, специалист по астрофизике из Манчестерского университета, проливает свет на процесс, в результате которого звезды заканчивают свой жизненный цикл. Когда запасы энергии звезды исчерпываются, она начинает выбрасывать в космос значительное количество газа и пыли. Этот выброс, называемый "оболочкой", по некоторым данным, равен почти 50% общей массы звезды. После этого выброса оставшееся ядро, ставшее очень горячим, освещает выброшенную оболочку. Это взаимодействие между горячим ядром и оболочкой приводит к появлению удивительного космического зрелища - планетарной туманности. Эта туманность, обладающая характерной светимостью, остается видимой в космосе в течение примерно 10 000 лет, являясь ярким свидетельством окончательного превращения звезды.

Устранение противоречий в моделях

Планетарные туманности с их характерной яркостью всегда находились в центре научных дискуссий, особенно когда речь заходила об их связи со старыми звездами. Традиционные модели звездной эволюции не могут объяснить, почему такие светящиеся туманности наблюдаются после гибели старых звезд, которые считаются представителями древних звездных популяций. Это несоответствие между наблюдениями и теоретическими моделями стало головной болью для научного сообщества.

Однако в 2018 г. наступил переломный момент благодаря исследованию, проведенному под руководством Зейлстры и опубликованному в журнале Nature Astronomy. Он и его команда использовали передовые методы компьютерного моделирования для пересмотра этих парадигм. Интегрируя астрофизические данные, исследователи смогли точно предсказать поведение звезд, включая Солнце, на разных этапах их жизненного цикла, подтвердив их превращение в планетарные туманности. Эта трансформация затрагивает почти 90% звезд во Вселенной, включая Солнце.

Значение открытия

Несмотря на свое название, планетарные туманности не имеют прямой связи с планетами. Свое название эти звездные образования, широко распространенные во Вселенной, получили благодаря исторической особенности. В XVIII веке с помощью наблюдательных приборов того времени эти туманности имели поразительное сходство с планетами, отсюда и их название. Их светимость такова, что они легко обнаруживаются с Земли, даже находясь на невообразимых расстояниях (десятки миллиардов световых лет).

Светимость этих планетарных туманностей не ограничивается их внутренней красотой. Она также служит ценным инструментом для астрономов. Способность обнаруживать эти туманности на таких больших расстояниях дает уникальную возможность изучать и количественно оценивать присутствие звезд, возникших несколько миллиардов лет назад, даже в далеких галактиках.

Источник