Астрономы использовали комплекс радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array (ALMA) для наблюдения за потоками звездного ветра вокруг стареющих звезд и представили объяснение завораживающих форм планетарных туманностей. Ученые пришли к выводу, что вопреки общепринятому мнению, форма звездного ветра не сферическая, а асимметричная, как у туманностей. На основе этого анализа исследователи пришли к выводу, что взаимодействие со звездой или экзопланетой формирует как потоки звездного ветра, так и планетарные туманности. Об этом сообщается в официальном заявлении обсерватории ALMA.
Умирающие звезды увеличиваются в размерах и остывают, превращаясь в красных гигантов. Они создают звездный ветер — потоки частиц, которые выделяет звезда, теряя массу. Из-за отсутствия подробных наблюдений астрономы всегда предполагали, что эти ветры были сферическими, как и сами звезды. По мере развития звезда снова нагревается, и звездное излучение заставляет светиться выбросы своего материала, образуя планетарную туманность.
На протяжении веков астрономы не знали о разнообразии красочных форм, наблюдаемых в планетарных туманностях. «Солнце, которое в конечном итоге станет красным гигантом, круглое, как бильярдный шар, поэтому мы задались вопросом: как такая звезда может создавать все эти разные формы?» — говорит соавтор исследования Лин Дечин.
Команда Дечин наблюдала звездные ветры вокруг холодных красных гигантов с помощью обсерватории ALMA в Чили, крупнейшего радиотелескопа в мире. Впервые они собрали обширную подробную коллекцию наблюдений, все они велись по единому методу, что очень важно для сравнения данных и исключения систематических ошибок.
То, что увидели астрономы, их удивило. «Мы заметили, что эти ветры не являются симметричными или круглыми», — отметил Дечин. «Некоторые из них очень похожи по форме на планетарные туманности». Исследователи даже смогли выделить разные категории фигур: некоторые имели форму диска, другие — спирали, третьи — конуса.
Посмотрите как выглядят потоки звездного ветра от различных красных гигантов нашей Вселенной:
Форма ветра создается не случайным образом. Другие маломассивные звезды или тяжелые планеты возле умирающей звезды вызывают закономерности. «Точно так же, как ложка, которой вы размешиваете в чашке кофе с небольшим количеством молока, может создать спиральный узор, спутник притягивает материал, когда он вращается вокруг звезды и придает форму звездному ветеру», — объясняет Дечин. Команда воплотила эту теорию в модели, и действительно: форму звездных ветров можно объяснить окружающими их спутниками.
Роль нового исследования звездного ветра для астрономии
Скорость, с которой холодная эволюционировавшая звезда теряет свою массу из-за звездного ветра, является важным параметром. До сих пор расчеты эволюции звезд основывались на предположении, что стареющие звезды, подобные Солнцу, имеют сферический звездный ветер. В прошлом сложность звездных ветров не учитывалась. В настоящее время команда проводит дальнейшие исследования, чтобы увидеть, как это может повлиять на расчеты других важных характеристик эволюции звезд и галактик.
Исследование также помогает представить, как могло бы выглядеть Солнце после гибели. «Юпитер или даже Сатурн, поскольку они имеют такую большую массу, будут влиять на то, проводит ли Солнце свои последние тысячелетия в центре спирали, бабочки или любой другой очаровательной формы, которую мы видим сегодня в планетарных туманностях, — подчеркнула Дечин. — Наши расчеты показывают, что в звездном ветре старого умирающего Солнца образуется слабая спираль».
«Мы были очень взволнованы, когда исследовали первые изображения, — говорит соавтор Мигель Монтарж. — Каждая звезда, которая раньше была всего лишь цифрой, стала индивидуальностью сама по себе. Теперь для нас у них есть собственная идентичность. Это волшебство высокоточных наблюдений: звезды больше не просто точки».
Больше удивительных космических открытий:
Это тоже интересно: