10 мая 2020, 00:01 Калейдоскоп 12857

Что произойдет после смерти Солнца

После смерти Солнца наша звездная система превратится в гигантский светящийся "пузырь" из пыли и газа, который просуществует в таком виде несколько тысяч лет, а затем исчезнет, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

"Данные наблюдений показывали, что звезды размером с Солнце могут порождать яркие туманности, теория же говорила, что это невозможно, для этого нужна вдвое большая звезда. Нам удалось показать, что это возможно для звезд солнечной массы, что разрешило спор длиной в 25 лет", — заявил Альберт Зейлстра (Albert Zijlstra) из Манчестерского университета (Великобритания).

Примерно через 4,5-5 миллиардов лет наше Солнце исчерпает запасы водорода, "ядерного горючего", и начнет сжигать гелий, в результате чего его недра разогреются до сверхвысоких температур, а внешние оболочки светила раздуются, поглотив Венеру и Меркурий и превратив Землю в безжизненный раскаленный шар.

В конечном итоге Солнце избавится от всех внешних слоев газа и превратится в белого карлика — маленькое, но очень горячее светило, которое продолжает светиться за счет остатков тепла, сохранившихся в бывшем ядре. Его свет будут подогревать и подсвечивать окружающие облака газа, превращая их в яркое пятно на ночном небе других миров, и Солнечная система станет так называемой планетарной туманностью.

В подобной судьбе светила, как отмечает Зейлстра, сегодня никто не сомневается, однако ученые уже почти три десятка лет спорят о том, как будет выглядеть порожденная им планетарная туманность и будет ли она существовать вообще.

Дело в том, что наблюдения последних лет показывают, что все крупные планетарные туманности имеют примерно одинаковые размеры и светимость, несмотря на то что они часто находятся в самых разных галактиках или скоплениях звезд, где присутствуют преимущественно большие звезды или, наоборот, только светила-карлики. В среднем типичная планетарная туманность светит в десять тысяч раз ярче, чем Солнце, и фактически никогда не перешагивает этот предел.

С другой стороны, компьютерные расчеты, проведенные в середине 1990-х годов, показывали, что яркость и размеры планетарной туманности очень сильно зависят от того, какой массой обладала их прародительница. По этой причине подобные объекты в группах молодых звезд должны быть ярче и крупнее в несколько раз, чем туманности в старых шаровых скоплениях, что не наблюдается в реальности.

Это несоответствие заставляло многих ученых, в том числе и авторов статьи, ожесточенно спорить о том, как именно рождаются планетарные туманности и почему астрономам не удается найти более яркие объекты. Зейлстра и его коллеги разрешили эти противоречия, создав новую компьютерную модель престарелой звезды, превращающейся в белого карлика, и подсвечиваемую ей планетарную туманность.

Эти расчеты неожиданным образом показали, что предшественники авторов статьи не учитывали, как сильно меняется температура ядра звезды по мере сброса ее оболочек, оказалось, что оно нагревается в три раза быстрее и сильнее, чем предполагали астрономы. Благодаря этому даже небольшие звезды, чья масса сопоставима с солнечной, могут порождать яркие планетарные туманности, близкие к максимуму их светимости.

"Нам не только удалось разрешить один из самых старых споров в астрономии, но и узнать, что ожидает Солнце в будущем, после его смерти. Вдобавок теперь у нас есть методика, которая позволяет находить очень пожилые звезды в далеких галактиках и определять их возраст, что раньше было сделать достаточно сложно", — заключает Зейлстра.