Життєвий цикл нашого Сонця почався приблизно 4,6 мільярда років тому. Приблизно за 4,5 до 5,5 мільярдів років, коли він вичерпає запаси водню та гелію, він вступить у фазу Червоної гігантської гілки (RGB), де вона розшириться в кілька разів до своїх теперішніх розмірів і, можливо, навіть спожитиме Землю! І тоді, коли вона досягла кінця свого життєвого циклу, вважається, що вона здує свої зовнішні шари і стане білим карликом.
До недавнього часу астрономи не були впевнені, як це відбуватиметься і чи не стане наше Сонце планетарною туманністю (як це робить більшість інших зірок у нашому Всесвіті). Але завдяки новому дослідженню міжнародної команди астрономів, тепер зрозуміло, що наше Сонце закінчить свій життєвий цикл, перетворившись у масивне кільце світиться міжзоряного газу та пилу - відомого як планетарна туманність.
Їх дослідження під назвою «Таємнича вікова інваріантність відрізаної функції світності планетарної туманності» була нещодавно опублікована в науковому журналі Природа. Дослідженням керував Кшиштоф Гесіцький, астрофізик з університету Ніколая Коперника, Польща; і включив Альберта Зільстра та М. Міллера Бертоламі - професора з Манчестерського університету та астронома Інституту де Астрофізики де Ла Плата (IALP), Аргентина, відповідно.
Приблизно 90% усіх зірок закінчуються планетарною туманністю, яка простежує перехід, який вони проходять між тим, як червоний гігант і білий карлик. Однак вчені раніше не були впевнені, чи буде наше Сонце слідувати цим самим шляхом, оскільки, як вважалося, воно не є достатньо масивним для створення видимої планетарної туманності. Щоб визначити, чи так це, команда розробила нову зоряну модель даних, яка передбачає життєвий цикл зірок.
Ця модель - яку вони називають функцією світності планетарної туманності (PNLF) - використовувалася для прогнозування яскравості викинутої оболонки для зірок різної маси та віку. Вони виявили, що наше Сонце просто досить масивне, щоб опинитися як слабка туманність. Як пояснив у прес-релізі Манчестерського університету проф. Зільстра:
“Коли помирає зірка, вона викидає в космос масу газу та пилу, відомих як її оболонка. Конверт може бути дорівнює половині маси зірки. Це виявляє ядро зірки, яке до цього моменту в зірці закінчується паливом, врешті-решт вимикаючись і перш ніж померти. Тільки тоді гаряче ядро змушує витягнуту оболонку яскраво блищати протягом приблизно 10000 років - короткий період в астрономії. Саме це робить планетарною туманність видимою. Деякі настільки яскраві, що їх можна побачити з надзвичайно великих відстаней, що вимірюють десятки мільйонів світлових років, де сама зірка була б занадто слабкою, щоб побачити ».
Ця модель також стосувалася тривалої таємниці в астрономії, саме тому, як видається, найяскравіші туманності в далеких галактиках мають однакову світність. Приблизно 25 років тому астрономи почали це спостерігати, і виявили, що вони можуть оцінити відстань до інших галактик (теоретично), досліджуючи свої найяскравіші планетарні туманності. Однак модель, створена Гесіцьким та його колегами, суперечила цій теорії.
Коротше кажучи, світність планетарної туманності робить ні спускаються до маси зірки, що створює її, як раніше передбачалося. "Старі зірки низької маси повинні робити набагато слабкіші планетарні туманності, ніж молоді, більш масивні зірки", - сказав професор Зільстра. «Це стало джерелом конфлікту протягом останніх 25 років. Ці дані говорять про те, що ви можете отримати яскраві планетарні туманності від зірок низької маси, як-от Сонце. Моделі говорили, що це неможливо, нічого менше, ніж приблизно вдвічі більше, ніж маса Сонця, дасть планетарну туманність занадто слабкою для бачення ».
По суті, нові моделі продемонстрували, що після того, як зірка викидає свою оболонку, вона нагріється втричі швидше, ніж те, що вказували старі моделі - що значно полегшує формування зірок низької маси яскравою планетарною туманністю. Нові моделі також вказали, що Сонце майже точно знаходиться в нижній частині відрізання для зірок низької маси, які все ще створюватимуть видиму, хоча й слабку планетарну туманність. Все, що менше, додав професор Зільстра, не створить туманності:
«Ми виявили, що зірки з масою менше 1,1 рази від маси Сонця створюють слабкіші туманності, а зірки, масивніші, ніж 3 сонячні маси, мають яскравіші туманності, але для решти прогнозована яскравість дуже близька до спостережуваної. Проблема вирішена через 25 років! "
Зрештою, це дослідження та модель, яку створила команда, мають справді корисні наслідки для астрономів. Вони не тільки з науковою впевненістю зазначили, що станеться з нашим Сонцем, коли воно вмирає (вперше), вони також забезпечили потужним діагностичним інструментом для визначення історії утворення зірок серед зірок середнього віку (кілька мільярдів років ) у далеких галактиках.
Також добре знати, що коли наше Сонце дійде до кінця життя, мільярди років відтепер, будь-яке потомство, яке ми залишимо після себе, зможе оцінити це, навіть якщо вони дивляться на величезні відстані космосу.
