Неизвестная сила выталкивает вещество из недр гигантской звезды

Красный сверхгигант Антарес почти в два раза холоднее Солнца. При этом он больше нашего светила примерно в 900 раз и в 15 раз массивнее. В сочетании с умеренным расстоянием до Земли – 600 световых лет – это делает его звездой первой величины, которой, правда, можно любоваться только в южных районах нашей страны: на широте Москвы она едва поднимается над горизонтом.

Яркость Антареса делает его объектом пристального внимания астрономов – это одна из самых удобных для изучения звёзд, не считая, конечно, Солнца. К тому же этот бриллиант (или рубин?) созвездия Скорпиона находится на драматичном этапе жизненного пути. Запасы топлива в его недрах подходят к концу, и довольно скоро по астрономическом меркам (скажем, через сотни миллионов лет) он завершит своё существование во всепожирающей вспышке сверхновой.

16 августа команда астрономов во главе с Кэити Онакой (Keiichi Ohnaka) из Института астрономии Университета Католика дель Норте в Чили опубликовала в журнале Nature исследование, в котором представила новую карту атмосферы сверхгиганта.

Учёные использовали обсерваторию VLT. Это система из четырёх восьмиметровых телескопов, которые умеют объединяться в единое целое, работая как один инструмент и составляя при этом самый большой оптический телескоп в мире (отсюда и название Very Large Telescope, или VLT).

Этот грандиозный астрономический инструмент, установленный в пустыне Атакама в Чили, уже не раз радовал нас открытиями. Например, с его помощью удалось получить карту погоды на коричневом карлике, сфотографировать уникальную туманность в созвездии Гидры и отыскать землеподобную планету, похожую на Татуин.

В этот раз исследователи задействовали всю мощь "очень большого телескопа", чтобы разобраться, что происходит в атмосфере Антареса. На руку учёным играло то обстоятельство, что в ней можно наблюдать спектральные линии угарного газа. Эта сверхпрочная молекула встречается даже в атмосфере Солнца, и тем более в более прохладной атмосфере красной звезды.

Поведение спектра CO позволило астрономам оценить плотность и скорость потоков плазмы. И здесь учёных ждал сюрприз: плотность оказалась заметно выше, чем ожидалось. Это значит, что из недр звезды на поверхность выталкивается значительно больше вещества, чем возможно по существующим представлениям.

Процесс, поднимающий массы газа из раскалённых глубин на относительно холодную поверхность, называется конвекцией. Чтобы почувствовать и понять её работу, достаточно подержать ладонь над батареей центрального отопления. Горячий газ легче холодного, поэтому над любым нагревателем – батареей, сковородкой или внутренними слоями звезды – образуется мощный восходящий поток.

Существуют точные модели, рассчитывающие интенсивность конвекции, исходя из энерговыделения звезды. И эти модели говорят, что сей процесс не может поднимать в атмосферу Антареса столько газа. Это должно означать, что в недрах звезды действует мощная и ранее неизвестная астрономам сила. Назвать её природу авторы затрудняются.

Они говорят, что нужно собрать больше информации, в чём должны помочь новые наблюдения и, возможно, анимация, воссоздающая движение потоков плазмы. Так что в будущем нам, вероятно, предстоит увидеть мультфильм про таинственную звезду.

Добавим, что это далеко не единственная загадка, связанная с извержением в космос звёздного вещества. Даже близкое и родное нам Солнце, куда более доступное изучению, чем Антарес, не торопится выкладывать все свои карты на стол.

Например, до сих пор не до конца понятны причины существования ныне известного всем солнечного ветра. Исчерпывающей модели его образования нет, а те, которые есть, допускают решения в обе стороны: и солнечный ветер и, наоборот, падение на Солнце межзвёздной плазмы. Тот факт, что наше светило выбрало первый вариант, может быть случайностью. А может не быть. Это пока неизвестно. Космос, пожалуй, так привлекает людей именно по причине своей глубочайшей неизведанности.