Коли наше Сонце почне вмирати, воно стане червоним гігантом, оскільки у його ядрі не вистачить водневого палива. Не хвилюйтеся, однак це не відбудеться ще 5 мільярдів років. Але зараз астрономам вдалося детально спостерігати за смертю сонцеподібної зірки приблизно за 550 світлових років від Землі, щоб краще зрозуміти, що може бути кінцем для нашого Сонця. Зірка, Чи Циньї, набрякла в розмірах, і тепер вигинається в смерті. Зірка почала різко пульсувати туди-сюди, б'ючись, як гігантське серце. Нові фотографії крупним планом поверхні цієї далекої зірки демонструють її пульсуючі рухи безпрецедентно докладно.
"Ця робота відкриває вікно до долі нашого Сонця через п’ять мільярдів років з того часу, коли воно закінчиться в кінці його життя", - сказав Сільвестр Лакур з обсерваторії Парижу, який керував командою астрономів, що вивчають Чи Циньї.
Вчені порівняли зірку з автомобілем, у якого закінчився газ. "Двигун" починає бризкати і пульсувати. На Chi Cygni розпилювачі проявляються як яскравіші і затемнення, викликані скороченням і розширенням зірки.
Вперше астрономи детально сфотографували ці кардинальні зміни.
"Ми по суті створили анімацію пульсуючої зірки за допомогою реальних зображень", - заявив Лакур. "Наші спостереження показують, що пульсація не тільки радіальна, але й має неоднорідності, як гігантська гаряча точка, яка виявилася на мінімальному радіусі".
Зірки на цій життєвій стадії відомі як змінні Міра. Коли вона пульсує, зірка здуває свої зовнішні шари, що через кілька сотень тисяч років створить красиво сяючу планетарну туманність.
Chi Cygni пульсує раз на 408 днів. На своєму найменшому діаметрі 300 мільйонів миль він затьмарюється блискучими плямами, коли масивні сплески гарячої плазми котяться по його поверхні, як гранули, видно на поверхні нашого Сонця, але набагато більші. У міру його розширення Chi Cygni охолоджується і тьмяніє, зростаючи до діаметра 480 мільйон миль - достатньо великий, щоб охопити і приготувати астероїдний пояс нашої Сонячної системи.
Зображення змінних зірок - надзвичайно важке завдання. По-перше, змінні Mira ховаються в компактній і щільній оболонці пилу і молекул. Для вивчення зоряної поверхні в оболонці астрономам необхідно спостерігати за зірками в інфрачервоному світлі, що дозволяє їм бачити крізь оболонку молекул і пилу, як рентгенівські промені дозволяють медикам бачити кістки всередині людського тіла.
По-друге, до цих зірок дуже далеко, і тому вони здаються дуже маленькими. Незважаючи на те, що вони величезні порівняно із Сонцем, відстань робить їх здаються не більшими, ніж будиночок на Місяці, як видно із Землі. Традиційним телескопам не вистачає належної роздільної здатності. Отже, команда звернулася до методики під назвою інтерферометрія, яка передбачає поєднання світла, що надходить від декількох телескопів, для отримання роздільної здатності, еквівалентної телескопу, такої великої, як відстань між ними.
Вони використовували інфрачервоний оптичний телескопний масив Смітсонівської астрофізичної обсерваторії, або IOTA, який знаходився в обсерваторії Віппл на горі Хопкінс, штат Арізона.
"IOTA запропонував унікальні можливості", - сказав співавтор Марк Лакасс з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (CfA). "Це дозволило нам побачити деталі на зображеннях, приблизно в 15 разів менших, ніж їх можна вирішити на зображеннях з космічного телескопа Хаббла".
Команда також визнала корисність багатьох спостережень, які щорічно вносяться астрономами-аматорами по всьому світу, які були надані Американською асоціацією спостерігачів змінних зірок (AAVSO).
У майбутньому десятилітті перспектива надто різкої візуалізації, що забезпечується інтерферометрією, хвилює астрономів. Об'єкти, які до цього часу виглядали точковими, прогресивно розкривають їх справжню природу. Зоряні поверхні, диски для нарощування чорної діри та планети, що утворюють райони навколо новонароджених зірок, все раніше розуміли через моделі. Інтерферометрія обіцяє виявити їх справжню особистість, а разом з ними й деякі сюрпризи.
Про нові спостереження Chi Cygni повідомляється у випуску «Astrophysical Journal» від 10 грудня.
Джерело: Гарвард-Смітсоніанський центр астрофізики
