Звезда в процессе умирания выбросила шесть странных колец космического "дыма"

Дни нашего Солнца сочтены. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красного гиганта, сбросит свои внешние слои, а затем осядет и станет белым карликом.

Это неизбежная судьба большинства солнцеподобных звезд, и этот процесс хорошо изучен. Но, как показало недавнее исследование, нам еще предстоит кое-что узнать об умирающих солнцах.

В недавнем исследовании рассматривается звезда, известная как V Hydrae или сокращенно V Hya. Это красная звезда-гигант на расстоянии около 1300 световых лет от нас с массой, примерно равной массе Солнца. Именно так может выглядеть Солнце через несколько миллиардов лет.

Однако есть несколько моментов, которые отличают ее от нашей родной звезды.

Во-первых, у нее есть звезда-компаньон. Компаньон слишком слаб, чтобы мы могли его увидеть, но, судя по движению V Hya, мы знаем, что это, скорее всего, красная карликовая звезда, которая обращается вокруг V Hya раз в 8,5 лет.

С другой стороны, V Hya, похоже, умирает необычным образом.

В своем нынешнем состоянии V Hya классифицируется как переменная звезда Мира. Ее яркость меняется примерно на 1-2 величины каждые 530 дней, плюс-минус. Это типично для умирающих красных гигантских звезд. Поскольку в своем ядре они плавят более тяжелые элементы, пытаясь выжить, красные гиганты часто вступают в период колебаний, вызванных нагревом и охлаждением ядра.

Более необычным является тот факт, что это также углеродная звезда. Это означает, что углерод, расплавленный в ее ядре, попал в атмосферу звезды. Поэтому, когда астрономы смотрят на спектр V Hya, они видят сильное присутствие углерода.

По сути, атмосфера звезды очень "сажистая".

Выше: Показанные здесь в композите, эти вытекающие кольца и диффузная дуговая структура шестого кольца умеренно видны в эмиссионной линии изотопа углерода 12CO и становятся хорошо различимыми при просмотре изотопов углерода 13CO.

Эти две характеристики в совокупности делают V Hya звездой с бессимптомной гигантской ветвью или AGB. Около 90 процентов солнцеподобных звезд к концу своей жизни вступают в период AGB.

Астрономы обычно считают, что эпоха AGB - это постепенный процесс звездной смерти, когда внешние слои звезды отбрасываются в течение примерно 100 000 лет. После этого оставшееся ядро коллапсирует в белый карлик. Однако V Hya показывает, что это либо частично, либо иногда неверно.

Если бы AGB постепенно отбрасывала свои внешние слои, то мы бы ожидали увидеть постоянно расширяющуюся туманность, известную как [планетарная туманность] (/post/cold-embers/), окружающую большинство белых карликов. И мы действительно видим множество планетарных туманностей как остатки солнцеподобных звезд.

Но наблюдения с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) показывают, что V Гидры не создает такой туманности.

Вместо этого она выбрасывает толстые кольца, богатые углеродом. Звезда выбросила шесть колец в течение примерно 2 100 лет.

Команда также наблюдала струи газа, выбрасываемые из звезды перпендикулярно кольцам. Это говорит о том, что V Hya переживает необычайно активный период каждые несколько сотен лет, что сильно отличается от распространенной модели AGB.

Этот период активных всплесков, скорее всего, непродолжителен по сравнению с полной эпохой AGB, поэтому астрономам повезло поймать умирающую звезду на этой стадии. Неизвестно, испытывают ли большинство AGB-звезд такие активные периоды, или V Hya особенно необычна.

Чтобы разгадать эту загадку, потребуется больше наблюдений за другими умирающими красными звездами-гигантами.