Смерть звезды в космосе: Как умирают звезды?

Как умирают звезды?

Наука
Космос
Звезды
Сверхновая
Черная дыра

Как умирают звезды?

Егор Морозов

—
22 января 2021, 14:25

Звезды начинают свою жизнь в огромных газопылевых облаках, когда под воздействием гравитации те сжимаются настолько, что температуры внутри начинает хватать для зажигания ядерного синтеза водорода. И, как только стартует этот процесс, звезда вступает в игру со смертью. Мощная гравитация массивного светила пытается сжать его до крошечной точки, но энергия, выделяемая при синтезе, вырывается наружу, создавая хрупкое равновесие, которое может сохраняться в течение миллионов, миллиардов и даже триллионов лет.

Чем меньше звезда — тем дольше она проживет. Маленьким звездам банально не нужно много энергии для уравновешивания внутреннего гравитационного притяжения, поэтому они только слегка потягивают свои запасы водорода, как мохито на пляже. В качестве дополнительного «жизненного бонуса» атмосферы этих звезд постоянно циркулируют, заставляя свежий водород из внешних слоев проникать в ядро, где он помогает подпитывать термоядерный синтез.

В общем, типичный красный карлик будет мееедленно сжигать водород в своем ядре в течение триллионов лет. Да, такие звезды могут увидеть рождение и смерть Солнца. Они вообще могут увидеть закат Вселенной, когда ярких светил больше не останется, и космос погрузится во тьму.

Красные карлики достаточно малы, чтобы планеты рядом с ними существенно снижали их яркость — потенциальный способ нахождения экзопланет.

По мере того, как эти маленькие звезды стареют, они постепенно становятся ярче и горячее, пока не начнут расплываться, превращаясь в инертные скучные комки гелия и водорода, который просто болтаются во Вселенной. Судьба явно незавидная, зато жизнь тихая и размеренная.

Грандиозный финал

Перейдем на другой конец шкалы, в гости к молодым и горячим гигантам и сверхгигантам, коих существует достаточно много (самые распространенные — голубые и красные). Жизнь таких огромных звезд, которые нередко в десятки раз тяжелее нашего Солнца, протекает бурно: из-за их огромной массы реакции синтеза в их недрах должны происходить крайне активно, чтобы поддерживать баланс с гравитацией.

В итоге, несмотря на то, что они намного тяжелее своих собратьев — красных карликов, эти звезды имеют гораздо более короткую продолжительность жизни: всего лишь несколько миллионов лет. Это смешная цифра даже по земным меркам: со времен гибели динозавров во Вселенной могло смениться с десяток поколений голубых гигантов.

Голубой сверхгигант Гамма Ориона, красный сверхгигант Алгол В, Солнце и планеты.

Но при этом их короткая жизнь оказывается невероятно полезной для всего космоса. Их огромные размеры и высокие температуры в недрах позволяют им проводить реакции синтеза не только с водородом, но и гелием. И углеродом. И даже кислородом, магнием и кремнием. Такие звезды способны создавать чуть ли не половину таблицы Менделеева к концу своей жизни. 

Смерть таких огромных звезд происходит так же эпично, как и их жизнь. Как только тяжелых элементов в них становится достаточно, чтобы образовать железное ядро, синтез прекращается, и вечеринка заканчивается. Так как больше нечему противостоять гравитации, весь материал, окружающий ядро, вдавливается в него. Однако плавление железа не выделяет достаточного количества энергии, чтобы противодействовать этому процессу. В итоге ядро ​​сжимается до такой невероятной плотности, что электроны оказываются просто вынужденными объединиться с протонами, превращая все ядро ​​в гигантский шар нейтронов.

Этот нейтронный шар оказывается способен некоторое время противостоять сокрушительным силам гравитации, но все равно в итоге сдается, вызывая мощнейший взрыв сверхновой. Для понимания масштабов: сверхновая за неделю способна выделить больше энергии, чем наше Солнце за все 10 миллиардов лет своей жизни.

Последствия такого взрыва ожидаемо катастрофические: про выживание планетной системы даже говорить не приходится, может хорошо достаться даже соседним звездам. Ударная волна и материал, выброшенный во время взрыва, создают целые пузыри газа в межзвездной среде, разрушают туманности и даже выбрасывают материал из самих галактик.

Взрыв сверхновой в соседней галактике M82.

Это одно из самых захватывающих зрелищ во всей Вселенной. Последние описанные сверхновые, взорвавшиеся в Млечном пути, были неделями хорошо видны даже днем. А сверхновые, взрывающиеся в соседних галактиках, нередко светят ярче их самих.

Однако, как бы удивительно это не звучало, такие разрушительные взрывы… даруют жизнь. В них синтезируется вся таблица Менделеева, разлетаясь после этого с ударной волной по галактике. В результате образуются новые газопылевые облака, из которых рождаются новые звезды и планеты, и цикл повторяется.

Но что же происходит с остатками самих сверхгигантов? Выбор у них небольшой: если их масса сравнительно мала, то они так и остаются крайне сжатыми шарами из нейтронов — нейтронными звездами с гигантской плотностью. Если же масса оказывается достаточной, рождается новая черная дыра.

Последнее шоу

Наихудшая участь постигает звезды среднего размера — такие, как наше Солнце. Слишком большие, чтобы спокойно уйти в ночь, и слишком маленькие, чтобы вызвать взрыв сверхновой, они вместо этого превращаются в ужасных монстров, которые перед смертью выворачиваются наизнанку.

Для этих средних звезд (которых во Вселенной больше 90%) проблема заключается в том, что, как только в ядре начинает образоваться шар из кислорода и углерода, вокруг него оказывается недостаточно массы, чтобы превратить его в железное ядро. Так что он просто растет, становясь с каждым днем ​​все жарче. Остальная часть звезды реагирует на этот ад в ядре, раздуваясь и превращая звезду в красного гиганта. Когда наше Солнце достигнет этой фазы, оно вполне может дотянуться до орбиты Земли, тем самым прекратив ее историю.

Эта фаза красного гиганта крайне нестабильна, и звезды, подобные нашему Солнцу, будут раздуваться, коллапсировать и повторно надуваться снова и снова, при этом при каждой итерации будут возникать солнечные ветра, уносящие часть материала в Солнечную систему. В своей последней агонии звезда среднего размера при очередном разрастании буквально лопается, образуя горячую планетарную туманность, окружающую теперь обнаженное ядро ​​из углерода и кислорода в центре. Такие звездные останки зовутся белыми карликами.

В дальнейшем белый карлик еще некоторое время освещает планетарную туманность, прежде чем звездный труп не остывает слишком сильно, чтобы позволить такие световые шоу. Несмотря на то, что планетарные туманности выглядят очень красивыми в телескоп — не обманывайтесь, они являются продуктом мучительной смерти звезды.

Но стадия белого карлика — еще не конец. В течение сотен миллиардов лет у него еще будет достаточно тепла, чтобы хотя бы слегка светиться в ИК-диапазоне. И только после этого, растеряв абсолютно все тепло, он превратится в черного карлика, который будет абсолютно не различим на фоне Вселенной.

iGuides в Яндекс.Дзен —  zen. yandex.ru/iguides.ru

iGuides в Telegram — t.me/igmedia

Купить рекламу

Рекомендации

• «Тинькофф-банк» рассказал, как обойти новую комиссию «Сбербанка». Есть одна хитрость

• Apple переводит AirPods на USB-С максимально хитрым способом. Тим Кук — гений

• Стоит ли россиянам брать MacBook за границей в 2022 году? Есть несколько серьезных проблем

• «Сбербанк» рассказал, как платить айфоном в России без Apple Pay

Рекомендации

«Тинькофф-банк» рассказал, как обойти новую комиссию «Сбербанка». Есть одна хитрость

Apple переводит AirPods на USB-С максимально хитрым способом. Тим Кук — гений

Стоит ли россиянам брать MacBook за границей в 2022 году? Есть несколько серьезных проблем

«Сбербанк» рассказал, как платить айфоном в России без Apple Pay

Купить рекламу

Читайте также

Garmin
Смарт-часы

Хочешь выключить компьютер? Хорошо, но придётся посмотреть рекламу

Windows 11

Вышли вторые бета-версии iOS 16.2, iPadOS 16.2 и macOS Ventura 13.1

Apple
iOS 16

Как умирают звёзды

Нам выпало жить в молодой Вселенной, полной молодых звёзд. Всем им предстоит пройти несколько этапов звёздной эволюции — сжечь водород в своих недрах и взорваться или медленно остыть. Когда мир станет в тысячу раз старше, чем сейчас, на месте когда-то ярких светил появятся загадочные чёрные карлики или чёрные дыры, а некоторым звёздам суждено просто рассеяться в космической пустоте.

Александр Привалов

Если где-то во Вселенной накапливается достаточно вещества, оно сжимается в плотный комок, в котором начинается термоядерная реакция. Так зажигаются звёзды. Первые вспыхнули во тьме юной Вселенной 13,7 миллиардов (13,7*10⁹) лет назад, а наше Солнце — всего каких-то 4,5 миллиарда лет назад. Срок жизни звезды и процессы, происходящие в конце этого срока, зависят от массы звезды.

Пока в звезде продолжается термоядерная реакция превращения водорода в гелий, она находится на главной последовательности. Время нахождения звезды на главной последовательности зависит от массы : самые большие и тяжёлые быстро доходят до стадии красного гиганта, а затем сходят с главной последовательности в результате взрыва сверхновой или образования белого карлика.

Судьба гигантов

Самые большие и массивные звёзды сгорают быстро и взрываются сверхновыми. После взрыва сверхновой остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра, а вокруг них — материя, выброшенная колоссальной энергией взрыва, которая после становится материалом для новых звёзд. Из наших ближайших звёздных соседей такая судьба ждёт, например, Бетельгейзе, однако когда она взорвётся, подсчитать невозможно.

Нейтронная звезда — это страшный физический феномен. Ядро взорвавшейся звезды сжимается — примерно так же, как газ в двигателе внутреннего сгорания, только в очень большом и эффективном: шар диаметром в сотни тысяч километров превращается в шарик от 10 до 20 километров в поперечнике. Сила сжатия так велика, что электроны падают на атомные ядра, образуя нейтроны — отсюда название.

Плотность материи при таком сжатии вырастает примерно на 15 порядков, а температура поднимается до непредставимых 10¹² К в центре нейтронной звезды и 1 000 000 К на периферии. Часть этой энергии излучается в форме фотонного излучения, часть уносят с собой нейтрино, образующииеся в ядре нейтронной звезды. Но даже за счёт очень эффективного нейтринного охлаждения нейтронная звезда остывает очень медленно: для полного исчерпания энергии требуется 10¹⁶ или даже 10²² лет. Что останется на месте остывшей нейтронной звезды, сказать сложно, а пронаблюдать — невозможно: мир слишком для этого слишком молод. Существует предположение о том, что на месте остывшей звезды опять-таки образуется чёрная дыра.

Участь звёзд средних масштабов

Другие, менее массивные звёзды дольше, чем самые большие, остаются на главной последовательности, зато, сойдя с неё, умирают гораздо быстрее, чем их нейтронные родственники. Больше 99% звёзд во Вселенной никогда взорвутся и не превратятся ни в черные дыры, ни в нейтронные звёзды — их ядра слишком малы для таких космических драм. Вместо этого звёзды средней массы в конце жизни превращаются в красные гиганты, которые, в зависимости от массы, превращаются в белые карлики, взрываются, полностью рассеиваясь, или становятся нейтронными звёздами.

Белые карлики составляют сейчас от 3 до 10% звёздного населения Вселенной. Их температура очень велика — более 20 000 К, более чем втрое больше, чем температура поверхности Солнца — но всё-таки меньше, чем у нейтронных звёзд, и благодаря более низкой температуре и большей площади белые карлики остывают быстрее — за 10¹⁴ — 10¹⁵ лет. Это означает, что в ближайшие 10 триллионов лет — когда Вселенная станет в тысячу раз старше, чем сейчас, — во вселенной появится новый тип объекта:чёрный карлик, продукт остывания белого карлика.

Пока черных карликов в космосе нет. Даже самые старые остывающие звёзды на сегодняшний день потеряли максимум 0,2% своей энергии; для белого карлика с температурой в 20 000 К это означает остывание до 19 960 K.

Для самых маленьких

О том, что происходит, когда остывают самые маленькие звёзды — такие, как наш ближайший сосед, красный карлик Проксима Центавра, науке известно ещё меньше, чем о сверхновых и чёрных карликах. Термоядерный синтез в их ядрах идёт медленно, и на главной последовательности они остаются дольше остальных — по некоторым расчётам, до 10¹² лет, а после, предположительно, продолжат жизнь как белые карлики, то есть будут сиять еще 10¹⁴ — 10¹⁵ лет до превращения в чёрный карлик.

Что происходит, когда умирает звезда?

Загрузка

Что происходит, когда умирает звезда?

(Изображение предоставлено НАСА/ESA/CSA/STSCI)

Дана Маккензи, 2 сентября 2022 г.

В конце своей жизни солнцеподобные звезды превращаются в светящиеся газовые оболочки — возможно, сформированные невидимыми спутниками.

B

Через миллиарды лет, когда наше Солнце подойдет к концу своей жизни и ядра гелия начнут сливаться в его ядре, оно резко раздуется и превратится в то, что известно как красная гигантская звезда. Проглотив Меркурий, Венеру и Землю, почти не отрыгнув, он станет настолько большим, что больше не сможет удерживать самые внешние слои газа и пыли.

В славной развязке он выбросит эти слои в космос, чтобы сформировать прекрасную завесу света, которая будет светиться, как неоновая вывеска, тысячи лет, прежде чем исчезнуть.

Галактика усеяна тысячами подобных драгоценностям мемориалов, известных как планетарные туманности. Это нормальная конечная стадия для звезд, масса которых варьируется от половины массы Солнца до восьмикратной его массы. (Более массивные звезды имеют гораздо более жестокий конец, взрыв, называемый сверхновой.) Планетарные туманности бывают потрясающего разнообразия форм, на что указывают такие названия, как Южный краб, Кошачий глаз и Бабочка. Но какими бы красивыми они ни были, они также были загадкой для астрономов. Как космическая бабочка появляется из кажущегося безликим круглого кокона красного гиганта?

Вам также может понравиться:

• Как сверхмассивные черные дыры стали такими большими
• Что существовало до Большого Взрыва?
• Вы слышите северное сияние?

Наблюдения и компьютерные модели сейчас указывают на объяснение, которое 30 лет назад показалось бы диковинным: у большинства красных гигантов в гравитационном объятии скрывается гораздо меньшая звезда-компаньон. Эта вторая звезда формирует трансформацию в планетарную туманность подобно тому, как горшечник формирует сосуд на гончарном круге.

Новый космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба обнаружил необычные детали в туманности Южное кольцо (Фото: NASA/ESA/CSA/STSCI) в туманности Южное Кольцо, планетарной туманности, которая находится примерно в 2500 световых годах от нас в созвездии Паруса. Оболочки рассказывают историю вспышек умирающей звезды. Справа на изображении в среднем инфракрасном диапазоне легко отличить умирающую звезду в центре туманности (красная) от звезды-компаньона (синяя). Весь газ и пыль в туманности были выброшены красной звездой.

Излучатель массы

Доминировавшая теория образования планетарной туманности ранее включала только одну звезду — сам красный гигант. Обладая лишь слабой гравитацией на своих внешних слоях, он очень быстро теряет массу ближе к концу своей жизни, теряя до 1% за столетие. Он также бурлит, как кипящий котел с водой под поверхностью, заставляя внешние слои пульсировать. Астрономы предположили, что эти пульсации производят ударные волны, которые выбрасывают газ и пыль в космос, создавая так называемый звездный ветер. Тем не менее, требуется много энергии, чтобы полностью выбросить этот материал, не упав обратно в звезду. Это не может быть нежный зефир, этот ветер — он должен иметь силу ракетного порыва.

После того, как внешний слой звезды вырвался наружу, гораздо меньший внутренний слой коллапсирует в белого карлика. Эта звезда, которая горячее и ярче красного гиганта, из которого она вышла, освещает и нагревает вылетевший газ, пока газ не начинает светиться сам по себе — и мы видим планетарную туманность. Весь процесс очень быстрый по астрономическим меркам, но медленный по человеческим меркам, обычно занимающий от столетий до тысячелетий.

До запуска космического телескопа Хаббла в 1990 году «мы были почти уверены, что находимся на правильном пути» к пониманию этого процесса, говорит Брюс Балик, астроном из Вашингтонского университета. Затем он и его коллега Адам Франк из Рочестерского университета в Нью-Йорке были на конференции в Австрии и увидели первые фотографии планетарных туманностей, сделанные Хабблом. «Мы вышли выпить кофе, посмотрели фотографии и поняли, что игра изменилась», — говорит Балик.

Астрономы предположили, что красные гиганты сферически симметричны, а круглая звезда должна создавать круглую планетарную туманность. Но это не то, что видел Хаббл, даже близко. «Стало очевидным, что многие планетарные туманности имеют экзотические осесимметричные структуры», — говорит Джоэл Кастнер, астроном из Рочестерского технологического института. Хаббл обнаружил фантастические лепестки, крылья и другие структуры, которые не были круглыми, но были симметричны относительно главной оси туманности, как будто вращались на гончарном круге.

Первоначально считалось, что Южная Крабовидная туманность имеет четыре изогнутые «ноги», как у краба, но современные изображения показывают новую картину (Фото: НАСА/ESA/A. Feild/STSCI)

Космический телескоп Хаббл обнаружил, что Южная Крабовидная туманность имеет не четыре ноги, а два пузыря. В центре пузырьков видны две струи газа с «узлами», которые могут загореться, когда они сталкиваются с газом между звездами. У Южного краба, расположенного в нескольких тысячах световых лет от Земли в созвездии Центавра, произошло два выброса газа. Около 5500 лет назад были созданы внешние «песочные часы», а аналогичное событие 2300 лет назад создало внутренние, гораздо меньшие.

Скрытый компаньон

Статья Балика и Фрэнка, опубликованная в 2002 году в Ежегодном обзоре астрономии и астрофизики, отразила споры того времени о происхождении этих структур. Некоторые ученые предположили, что осевая симметрия связана с тем, как вращается красный гигант или как ведут себя его магнитные поля, но обе идеи не прошли некоторые фундаментальные проверки. И вращение, и магнитные поля должны ослабевать по мере того, как звезда становится больше, но скорость потери массы красных гигантов ускоряется в конце их жизни.

Другой вариант заключался в том, что большинство планетарных туманностей образованы не одной звездой, а парой звезд – то, что Орсола Де Марко, астроном из Университета Маккуори в Сиднее, назвала «бинарной гипотезой». В этом сценарии вторая звезда намного меньше и в тысячи раз слабее красного гиганта, и она может быть так же далеко, как Юпитер от Солнца. Это позволило бы ему разрушить красного гиганта, оставаясь при этом достаточно далеко, чтобы не быть поглощенным. (Существуют и другие возможности, такие как пикирующая орбита, на которой вторая звезда будет приближаться к красному гиганту каждые несколько сотен лет, счищая с него слои.)

Двойная гипотеза очень хорошо объясняет первую стадию метаморфоза умирающей звезды. Когда компаньон оттягивает пыль и газы от главной звезды, они не сразу всасываются в компаньон, а образуют закручивающийся диск материала, известный как аккреционный диск, в плоскости орбиты компаньона. Этот аккреционный диск и есть гончарный круг. Если у диска есть магнитное поле, оно будет выталкивать любые заряженные газы из плоскости диска к оси вращения. Но даже без магнитного поля материал диска препятствует внешнему потоку газов в плоскости орбиты, поэтому газ примет двухлопастную структуру с более быстрым потоком к полюсам. И это именно то, что Хаббл увидел на своих изображениях планетарных туманностей. «Зачем искать действительно сложное объяснение, когда звезда-компаньон объясняет его очень хорошо?» говорит Де Марко.

Слева: Туманность Двойной Джет. Справа: туманность Кошачий глаз (слева: Дж. Шмидт. Справа: NASA/ESA/Hubble Legacy Archive/Chandra X-Ray Obs./R. Pohl)

На левом изображении над туманностью Twin Jet: На расстоянии 2400 световых лет от Земли в созвездии Змееносца он имеет форму песочных часов с двумя струями быстро движущегося газа, устремленными к полюсу. Газ, вероятно, был выброшен центральной звездой около 1200 лет назад. На правом изображении туманность Кошачий глаз, расположенная в 3300 световых годах от Земли в созвездии Дракона, демонстрирует 11 концентрических колец пыли, которые, по оценкам астрономов, выбрасывались с интервалом в 1500 лет. Процесс, посредством которого образовалась сложная внутренняя структура, до сих пор никому неизвестен.

Лучше увижу, чем поверю

Тем не менее, идея невидимых звезд-компаньонов не устраивала некоторых астрономов. Совсем недавно, в 2020 году, пишет Лин Дечин, астроном из KU Leuven в Бельгии, известный астрофизик сказал ей: «Знаешь, Лин, все это выглядит так фантастично, наблюдения настолько увлекательны, нынешнее состояние модели, кажется, неплохо справляются с интерпретацией данных, но, в конце концов, разве мы не должны верить только тому, что видим на самом деле?»

Но за последние 10-15 лет ситуация неуклонно менялась. Новые и инновационные телескопы показали, что некоторые красные гиганты окружены спиральными структурами и аккреционными дисками с по годы, которые превращаются в планетарные туманности — как и ожидалось, если бы вторая звезда стягивала материал с красного гиганта. В нескольких случаях астрономы, возможно, даже заметили саму звезду-компаньон.

Дечин и ее коллеги особенно полагались на Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (Alma) в Чили, который был введен в эксплуатацию в 2011 году. Alma состоит из 66 радиотелескопов, которые работают вместе для получения изображений астрономических объектов. «Это дает нам высокое пространственное и спектральное разрешение, что важно, если вы хотите понять динамику и скорость», — говорит Дечин. Скорость является важной частью головоломки для ученых при составлении карт звездных ветров и аккреционных дисков.

Астрономы составили карту звездных ветров вокруг красных гигантов до того, как они образуют планетарную туманность (Фото: Knowable Magazine. Источник: L. Decin/AR Astronomy and Astrophysics 2021) верхний левый угол каждого изображения. Ветры, дующие от звезд, создают различные структуры, такие как диски, спирали и «розы», которые согласуются с теорией о том, что у красного гиганта есть компаньон, вращающийся вокруг него. Красный цвет указывает на газы, которые удаляются от наблюдателя, а синий — на газы, движущиеся к наблюдателю. 1 а.е. — это одна астрономическая единица, или расстояние от Земли до Солнца. Для сравнения, Нептун находится в 30 астрономических единицах от Солнца. Звезды-компаньоны, вероятно, ближе к своим главным звездам, и они не видны из-за яркого света главных звезд.

Заключительный акт

Альма видела спиралевидные или дугообразные структуры вокруг более чем дюжины красных гигантских звезд, что почти наверняка является признаком того, что материя сбрасывается с красного гиганта и движется по спирали к своему компаньону. Спирали точно соответствуют компьютерному моделированию, и их невозможно объяснить с помощью старой модели звездного ветра. Дечин сообщил о первоначальных выводах в 2020 году в журнале Science и расширил их в следующем году в Ежегодном обзоре астрономии и астрофизики.

Кроме того, группа Дечина, возможно, заметила на изображениях Альмы ранее незаметных компаньонов двух красных гигантов, p1 Gruis и L2 Puppis. Чтобы убедиться, ей нужно следить за ними в течение определенного периода времени, чтобы увидеть, движутся ли вновь обнаруженные объекты вокруг главной звезды. «Если они переедут, я уверен, что у нас есть компаньоны», — говорит Дечин. Возможно, это открытие победит последних скептиков.

Как и у следователей на месте преступления, у астрономов теперь есть снимки «до» и «после» образования планетарной туманности. Единственное, чего им не хватает, так это эквивалента видеозаписи самого события с камер видеонаблюдения. Есть ли надежда, что астрономы смогут поймать красный гигант в процессе превращения в планетарную туманность?

Пока что компьютерные модели — единственный способ «наблюдать» за многовековым процессом, разворачивающимся от начала до конца. Они помогли астрономам сосредоточиться на одном драматическом сценарии, в котором звезда-компаньон погружается в главную звезду после длительного периода обращения вокруг нее и потери расстояния из-за приливных сил. По мере того, как он движется по спирали к ядру красного гиганта, компаньон теряет «безумное количество гравитационной энергии», говорит Фрэнк. Компьютерные модели показывают, что это значительно ускоряет процесс, через который звезда отпускает свои внешние слои, всего от одного до 10 лет. Если это так, и если бы астрономы знали, где искать, они могли бы стать свидетелями смерти звезды и рождения планетарной туманности в режиме реального времени.

Один кандидат, за которым нужно следить, называется V Hydrae. Этот очень активный красный гигант выбрасывает пулеобразные сгустки плазмы к своим полюсам каждые 8,5 лет, а за последние 2100 лет он также выкашлял шесть больших колец в своей экваториальной плоскости. Рагвендра Сахаи, астроном из Лаборатории реактивного движения НАСА, опубликовавший информацию об открытии колец в апреле, считает, что у красного гиганта есть не одна, а две звезды-компаньона. Ближайший компаньон, возможно, уже задевает оболочку красного гиганта и производит выбросы плазмы, в то время как далекий компаньон на пикирующей орбите контролирует выброс колец. Если это так, V Hydrae может быть близка к тому, чтобы поглотить своего более близкого компаньона.

Наконец, что насчет нашего Солнца? Может показаться, что исследования двойных звезд не имеют большого отношения к судьбе нашей звезды, потому что это одиночка. По оценке Дечина, звезды с компаньонами теряют массу примерно в шесть-десять раз быстрее, чем те, у которых их нет, потому что звезде-компаньону гораздо эффективнее отрывать оболочку красного гиганта, чем красному гиганту отталкивать собственную оболочку.

Это означает, что данные о звездах с компаньонами не могут надежно предсказать судьбу звезд без компаньонов, таких как Солнце. Примерно у половины звезд размером с Солнце есть какие-то компаньоны. По словам Дечина, компаньон всегда будет влиять на форму звездного ветра, и это значительно повлияет на скорость потери массы, если компаньон находится достаточно близко. Солнце, скорее всего, будет выбрасывать свой внешний слой медленнее, чем эти звезды, и будет оставаться в фазе красного гиганта в несколько раз дольше.

Но многое еще неизвестно о последнем действии Солнца. Например, несмотря на то, что Юпитер не звезда, он все же может быть достаточно большим, чтобы притягивать материал Солнца и питать аккреционный диск. «Я думаю, что у нас будет очень маленькая спираль, созданная Юпитером», — говорит Дечин. «Даже в наших симуляциях вы можете увидеть его влияние на солнечный ветер». Если это так, то наше Солнце тоже может оказаться в очереди на грандиозный финал.

* Эта статья  изначально появилась  в Knowable Magazine и переиздается по лицензии Creative Commons.

—

Присоединяйтесь к одному миллиону будущих поклонникам, полюбив нас по телефону Facebook , или следуйте за нами по телефону Twitter или