Зірки Таємниця туманності Ската
ЗІРКИ
Таємниця туманності скату
Редактор/idw/прес-реліз Тюбінгенського університету
astronews.com
14 вересня 2016 р
SAO 244567 довго здивував астрономів: зірка продемонструвала різке підвищення температури, однак насправді не можна було пояснити у цій формі. Зараз нові спостереження виявили, що це, очевидно, свого роду відроджена зірка. Вперше цю фазу в житті зірки можна було спостерігати в режимі реального часу.
Використовуючи дані космічного телескопа Хаббл, міжнародна команда астрономів досягла успіху у вивченні раніше неспостережуваної еволюції зірок у режимі реального часу. Раніше спостереження за зіркою, названою SAO 244567, виявили різке підвищення її температури. Останні дані тепер показують, що за останні кілька десятиліть зірка, мабуть, значно охолодилася і, таким чином, практично відродилася на більш ранньому етапі життя. На сьогодні SAO 244567 є єдиною відродженою зіркою, яку спостерігали як на фазах нагрівання, так і охолодження.
Хоча Всесвіт постійно змінюється, більшість процесів занадто повільні, щоб спостерігати їх за життя людини. "SAO 244567 - це виняток. Це один з рідкісних прикладів зірок, які дозволяють нам відчувати зоряну еволюцію в режимі реального часу", - пояснює Ніколь Рейндль, яка зараз проводить дослідження в Університеті Лестера, але докторувала в університеті Тюбінген розпочався.
За словами Рейндля, температура зірки вдвічі збільшилася між 1971 і 1990 роками. Зірка навіть настільки нагрілася, що можна було спостерігати, як вона іонізує свою відбиту раніше оболонку. З того часу ця світиться туманність відома як туманність Ската завдяки своїй формі - Стинг - це англійське слово для скату.
Спостереження за SAO 244567 реєструвались протягом останніх 45 років. Під час своєї докторської дисертації в Тюбінгені, яка була визнана Астрономічним товариством найкращою докторською дисертацією, опублікованою в 2015 році в німецькомовних країнах, Рейндль проаналізувала всі спостереження, зроблені SAO 244567, які були зафіксовані протягом останніх десятиліть. Вона з'ясувала, що максимальна температура зірки, мабуть, досягла близько 60 000 градусів Цельсія в 2002 році, 40 000 градусів більше, ніж 30 роками раніше.
"Швидке підвищення температури можна було б легко пояснити, якби SAO 244567 спочатку мав втричі-чотири рази більше маси нашого Сонця", - говорить Рейндль. "Однак і відносно велике прискорення поверхневого гравітації, і хімічний склад зірки однозначно вказують на початкову масу лише близько однієї сонячної маси". Однак, зірки з такою низькою масою зазвичай еволюціонували на значно більших часових шкалах, саме тому швидке нагрівання SAO 244567 залишалося загадкою для астрономів протягом десятиліть.
У 2014 році Рейндл та її команда запропонували теорію, яка могла б пояснити як швидку еволюцію, так і малу масу зірки. Тоді вони припустили, що так званий пізніший тепловий імпульс - повторне запалення оболонки гелію, яка знаходиться поза ядром зірки - спричинив швидке нагрівання. Після того, як зірка витратила своє ядерне паливо в центрі, процеси синтезу продовжуються в оболонках навколо центральної області. Наприклад, тут також плавиться гелій.
Цей сценарій, запропонований Рейндлем, дав чіткі прогнози щодо подальшого розвитку зірки: якби цей синтез гелію справді був розпалений нещодавно, то це призвело б до того, що зірка знову охолоне і розшириться. Він би відродився, так би мовити, на більш ранньому етапі життя. Якщо ні, то зірці довелося б продовжувати нагріватися і стискатися, поки остаточно не закінчиться ядерне паливо. У такому випадку він опинився б білим карликом.
Щоб довести свою теорію про пізній тепловий імпульс, Рейндл записала нові дані за допомогою спектрографа Cosmic Origins Spectrograph (COS) на борту космічного телескопа Хаббл. Аналіз цих спектрів проводився за допомогою комп'ютерної програми з Тюбінгена, яка розроблялася протягом десятиліть і яка обчислює моделі зоряних атмосфер. Це дало змогу точно визначити властивості гарячих зірок.
Результати цього аналізу підтвердили теоретично передбачений сценарій розвитку: температура SAO 244567 значно знизилася, а зірка розширилася. "Центральна зірка туманності Стінгрей - не єдиний приклад швидкозростаючої, відродженої зірки. Однак вперше така зірка спостерігається саме в цій фазі", - пояснює астроном.
Однак не всі аспекти поведінки SAO 244567 можна пояснити попередніми розрахунками зоряної еволюції. Рейндл уточнює: "Нам потрібні вдосконалені розрахунки, щоб розшифрувати точну природу SAO 244567. Ми могли б дізнатись не тільки більше про цю зірку, але й про розвиток центральних зірок, планетарних туманностей загалом".
Про свої результати вчені повідомляють у статті, яка з’явилася в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.