По статистике, большинство звезд во Вселенной имеют компаньонов, образуя двойные, реже тройные и совсем редко четверные системы. В основном компаньоны обнаруживаются у молодых звездных объектов и светил «среднего» возраста. Прямые наблюдательные доказательства наличия компаньонов у стареющих представителей асимптотической ветви гигантов (АВГ) диаграммы Герцшпрунга-Рассела до сих пор получены не были. Но последние события позволили устранить этот недочет благодаря наблюдениям за красным гигантом в созвездии Журавля.
Находясь на расстоянии около 530 световых лет от Земли, звезда-гигант под названием π1 Журавля (π1 Gruis, англоязычные астрономы и ученые называют ее pi-one-Gru) долгое время оставалась загадкой для исследователей. Будучи в настоящее время звездой АВГ, π1 Журавля когда-то была похожа на Солнце. Но по мере старения звезда остывала и одновременно увеличивалась в размерах. Сейчас она в 400 с лишним раз превышает размеры Солнца. Диаметр конвекционных пятен на ее поверхности составляет 120 миллионов километров — это чуть больше расстояния от Солнца до Венеры.
Такие звезды интенсивно синтезируют новые химические элементы, могут пульсировать с периодом в нескольких дней или лет и терять значительную часть своей массы, выбрасывая вещество в космос. Примерно 20 000 лет назад на π1 Gruis произошел мощный выброс (звезда потеряла примерно 0,027M⊙). Рано или поздно красные гиганты полностью сбрасывают оболочку и завершают свою жизнь в виде планетарной туманности — огромного расширяющегося облака ионизированного газа.
Звезда π1 Журавля была открыта в 1756 году. О наличии одного компаньона, расположенного достаточно далеко желтого карлика π2 Gruis известно с 1830 года. Но позже астрономы заметили периодическое изменение светимости красного гиганта. Появилось предположение о наличие еще одного спутника на очень близкой орбите.
Светимость π1 Журавля в несколько тысяч раз выше светимости нашего Солнца. Из-за этого обнаружить какие-либо объекты, находящиеся в тесной близости от нее, чрезвычайно сложно. Однако шансы есть если они проходят в луче зрения земного наблюдателя на фоне основного объекта — то есть являются транзитными и периодически меняют яркость гиганта.
В статье, опубликованной в Nature Astronomy, международная группа ученых смогла напрямую показать орбиту спутника π1 Gruis с помощью разрешающей способности Большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решетки Атакамы (ALMA) — астрономического интерферометра из 66 радиотелескопов в высокогорной пустыне Атакама на севере Чили.
Йошия Мори (Yoshiya Mori), астрофизик из Университета Монаша, провел детальное сравнение наблюдаемых свойств π1 Журавля и современных моделей звездной эволюции, которые предполагают возможность переменной светимости возрастных звезд.
Ученый пояснил: «Чтобы понять, как компаньон движется по орбите, нужно знать массу звезды АВГ. Наша команда смогла точнее определить эту массу, используя наблюдаемые характеристики светимости и пульсации, а также подбирая наиболее подходящую модель звездной системы».
По мнению Мори, наличие близкого компаньона может еще больше усложнить и без того непростые процессы, происходящие в недрах красного гиганта и в его заполненных плазмой окрестностях.
Предполагаемый астрономический статус компаньона — звезда G-класса или коричневый карлик. Планета, Планета, даже крупная, вряд ли бы уцелела рядом с красным гигантом.
Несмотря на более ранние прогнозы о том, что звезда-компаньон (условная π3 Журавля) будет двигаться по эллиптической орбите, в ходе исследования была обнаружена почти идеально круговая (кеплеровская) орбита. Полученные результаты требуют принципиальной корректировки существующих моделей заключительного этапа жизни гигантских звезд, обремененных компаньонами.
Недавно ученые открыли самую «девственную» звезду Вселенной: железа и углерода в ней нет совсем
