До сих пор считалось, что подобные звезды завершают свой основной этап эволюции довольно спокойно. Теперь выясняется, что этот процесс на самом деле происходит гораздо более импульсивно.
Солнцеподобные светила сбрасывают свое внешнее вещество вовсе не так тихо и спокойно, как это принято считать, сообщил астрофизик из Калтеха Джим Фуллер на съезде Американского астрономического общества. Он пришел к такому выводу после моделирования событий на заключительном этапе полноценной «жизни» звезды — на стадии красного гиганта.
Напоминаем, что любая звезда «существует», пока в ее ядре продолжается нуклеосинтез. Как только топливо для него исчерпывается, ядро начинает стремительно сжиматься, а внешняя оболочка, наоборот, раздувается до огромных размеров: по расчетам, наше Солнце в процессе «старения» и «умирания» безусловно поглотит Меркурий и Венеру, а также, вполне возможно, Земля и Марс тоже не избежат этой участи. Так и образуется красный гигант. Ожидается, что с Солнцем это произойдет через 5–7 миллиардов лет.
Эта стадия временная и заканчивается для всех звезд в конечном итоге одинаково: все внешние вещества в конце концов полностью отделяются и формируют обширное живописное газопылевое облако, в центре которого остается бывшее ядро звезды. В зависимости от массы «умершего» светила, ядро может стать либо белым карликом размером с планету, либо плотной и компактной нейтронной звездой с диаметром астероида, либо полностью «коллапсировать» в черную дыру. Ядра звезд типа Солнца становятся белыми карликами.
Процесс сброса вещества у массивных звезд гораздо более понятен, потому что его время от времени наблюдают в космосе повсеместно — это связано с взрывом сверхновой. То есть все верхние слои такой звезды срываются одномоментно и очень эффектно — вспышка видна даже в далекой галактике.
Светила, схожие с Солнцем, то есть маломассивные звезды, не взрываются в сверхновые: их внешние оболочки постепенно сходят. Джим Фуллер объяснил, что вещество действительно отделяется не разом, но назвать этот процесс тихим и мирным нельзя: он происходит из-за спорадических локальных выбросов. Это можно представить как взрывающиеся в разных местах атомные бомбы.
Еще более интересным является то, что каждый такой взрыв придает звезде небольшой гравитационный толчок, и в результате множества таких толчков их совокупный эффект в конечном итоге начинает смещать белый карлик в определенном направлении. Это объясняет, почему некоторые двойные системы распадаются после превращения одной из звезд в белого карлика. Но, по модели Фуллера, может быть и наоборот: звезда может быть направлена к своему компаньону, что неизбежно приведет к столкновению и мощному взрыву.
Стоит отметить, что в космосе уже давно фиксируют последствия локальных выбросов вещества маломассивных красных гигантов. Однако астрономы видят это как моментальный снимок — мгновение. Очень трудно на основе одного такого мгновения восстановить весь процесс старения звезды: он слишком длителен не только для человеческой жизни, но и даже по сравнению со сроком существования всей человеческой цивилизации, поэтому наблюдать его в реальности не представляется возможным. В этом и помогло компьютерное моделирование.
Фото: hi-tech.mail.ru