Звезда-вампир: открытие двойника Солнца раскрывает судьбу Земли
Что обнаружили астрономы?
Международная команда астрономов сделала важное открытие: у стареющей звезды-гиганта π¹ Журавля (π1 Gruis) обнаружена близко обращающаяся звезда-компаньон. Это гравитационное взаимодействие, вероятно, вносит хаос в процессы, происходящие в гиганте, что позволяет ученым по-новому взглянуть на далекое будущее нашей Солнечной системы.
π¹ Журавля — это красный гигант, расположенный в 530 световых годах от Земли. Изначально она была почти двойником нашего Солнца, имея схожую массу. Однако сейчас она переживает финальную, бурную стадию своей эволюции — так называемую асимптотическую ветвь гигантов (AGB). В этой фазе звезда чудовищно раздулась, достигнув размера, в 350-400 раз превышающего диаметр Солнца, и светится в тысячи раз ярче.
Почему это открытие так значимо?
Это открытие — ключ к пониманию того, что произойдет с Землей и другими планетами, когда примерно через 5 миллиардов лет наше Солнце также исчерпает запасы водорода и превратится в красного гиганта. Наблюдая за π¹ Журавля, мы можем заглянуть в наше собственное будущее.
Обнаружить компаньона у такой яркой и раздутой звезды было невероятно сложной задачей. Ученые справились с ней, используя мощность Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) — комплекса из 66 радиотелескопов в Чили.
«Ключевая часть понимания орбиты компаньона — знание массы звезды AGB. Наша команда помогла лучше определить эту массу, используя наблюдаемую светимость и характеристики пульсаций, чтобы найти наиболее подходящую звездную модель», — пояснил Ёсия Мори, руководитель исследования из Университета Монаша (Австралия). — «Это исследование особенно интересно, потому что наличие близкого компаньона может сеять дополнительный хаос в и без того сложных процессах, окружающих эти звезды».
Хаотический танец двух звезд
Когда звезда подобная Солнцу становится красным гигантом, ее внешние слои расширяются, а сама она начинает пульсировать и сбрасывать в пространство огромные количества вещества. В конечном итоге от нее остается лишь горячее ядро — белый карлик, окруженный сброшенной оболочкой, которая образует планетарную туманность.
Однако присутствие звезды-компаньона кардинально меняет этот сценарий. Компаньон может гравитационно взаимодействовать с гигантом, перетягивать на себя его вещество (ведя себя как «звезда-вампир») и влиять на форму и динамику выбрасываемого материала.
Самым неожиданным открытием для исследователей стала орбита звезды-компаньона. Оказалось, что она почти идеально круговая, а не вытянутая эллиптическая, как предсказывали многие модели. Это означает, что орбита звезды-спутника стабилизировалась гораздо быстрее, чем считалось ранее, что заставляет пересматривать теории о взаимодействии в двойных системах на поздних стадиях эволюции.
Что ждет Землю в будущем?
«Понимание того, как ведут себя близкие компаньоны в таких условиях, помогает нам лучше предсказать, что произойдет с планетами вокруг Солнца, и как компаньон влияет на эволюцию самой звезды-гиганта», — добавил Мац Эссельдерс из Лёвенского университета (Бельгия).
Открытие позволяет смоделировать несколько сценариев для Земли. По мере расширения Солнца-гиганта орбиты внутренних планут, включая Землю, могут быть дестабилизированы. Гравитационное влияние гипотетического звездного компаньона (которого у Солнца нет) или крупной планеты вроде Юпитера могло бы либо выбросить Землю в межзвездное пространство, либо, наоборот, столкнуть ее в пылающую атмосферу гиганта. Новые данные показывают, как именно такие гравитационные взаимодействия формируют конечную судьбу планетных систем.
Исследование, опубликованное 10 ноября в журнале Nature Astronomy, не только раскрывает драму в системе π¹ Журавля, но и рисует более четкую, хотя и пугающую, картину того, как однажды закончится жизнь в нашей родной звездной системе.
