V-kosmose.com

Звездные «кольца смерти» могут быть признаком рождения детских планет

Звездные «кольца смерти» могут быть признаком рождения детских планет

Это всем известный астрономический факт, что молодые звезды часто проходят через юношеские годы, образовывая пыльные формирования планетных колец, называемые протопланетными дисками. Но новые наблюдения показывают, что даже старые звезды, доживающие свои последние годы в ожесточенных муках, имеют поразительно похожие черты. Это открытие заинтриговало астрономов, но также поставило в тупик: неужели умирающие звезды тоже производят планеты?

Пыльная смерть звезды

Наблюдения были сделаны в Европейской Южной Обсерватории при помощи Очень Большого Телескопа (Very Large Telescope Interferometer – VLTI), расположенного в пустыне Атакама в Чили. На снимках видно: когда жизнь звезды подходит к завершению, она производит сильнейший из когда-либо виденных пылевых дисков, который окружает звезду.

Когда в звездах, подобных нашему Солнцу, кончается водородное топливо, они начинают сливать все более и более тяжелые элементы в своем ядре. Это производит к тому, что старая звезда становится очень нестабильной, раздувается в размерах, превращается в красного гиганта и извергает мощные звездные ветры. Эти звездные ветра достигают кульминации в так называемой «планетарной туманности», окружающей звездного гиганта. К тому же может образовываться пыльное кольцо, что и пробудило интерес астрофизиков.

До сих пор было достаточно сложно найти пыльные диски, окружающие умирающие звезды. Конечно, мы обнаружили много молодых объектов с протопланетными дисками. Но было бы неплохо сравнить их со старшими коллегами.

Используя VLTI, астрономы обнаружили один из этих дисков, окружающих старый красный гигант, расположенный в 4000 световых лет от Земли. Звезда, являющаяся одной из бинарной пары, называется IRAS 08544-4431. Ее меньший двоичный партнер вращается вокруг большой звезды очень тесно в пределах главного диска.

«Объединив свет нескольких телескопов VLTI, мы получили изображение потрясающей четкости, эквивалентной тому, что увидел бы телескоп с диаметром 150 метров, – сказал астроном Жак Клуска из университета Эксетера (Великобритания) в пресс-релизе Европейской Южной Обсерватории (ЕЮО). – Разрешение настолько высоко, что это похоже на то, если бы мы могли определить форму и размер одной монеты евро видимой с расстояния двух тысяч километров».

Интерферометрия использует несколько отдельных телескопов, расположенных далеко друг от друга. Расстояние между ними создает «виртуальный» телескоп, являющийся большим, чем сумма его частей. В случае VLTI, он состоит из четырех отдельных телескопов, каждый из которых имеет с главным зеркалом более 8 метров в ширину. При совместном использовании эти четыре телескопа (плюс четыре вспомогательных телескопа) объединяются в один, чтобы имитировать оптический телескоп, имеющий ширину 150 метров. Когда дело доходит до телескопов, чем больше, тем лучше, что наделяет обсерваторию VLTI чрезвычайно высокой производительностью, способной захватывать мельчайшие детали в пылевом диске вокруг IRAS 08544-4431.

Пыльное рождение планет?

Используя новую технику, блокирующую яркий свет центральной звезды, исследователи смогли увидеть внутренний край диска, окружающий большую звезду, как и предсказывали теоретические модели. Внутренние края звездных дисков всегда будут свободны от пыли, так как интенсивное нагревание звезды будет испарять сокровенный материал. В качестве бонуса, VLTI также обнаружил меньшее пылевое кольцо вокруг второй, меньшей звезды в двойной системе.

«Мы также были удивлены, обнаружив более слабый свет, который, вероятно, приходил из маленького аккреционного диска вокруг звезды-компаньона, – добавил Мишель Hиллен ведущий автор статьи, опубликованной в Astronomy & Astrophysics (Астрономия и Астрофизика). – Мы знали, что звезда двойная, но не ожидали увидеть спутник напрямую. Это произошло благодаря скачку в производительности предоставляемым теперь новым детектором в PIONIER. Теперь мы можем увидеть внутренние области этой далекой системы».

Наблюдение натолкнуло на предположение, что эти старые звездные диски, подобно протопланетным дискам, окружающим детские звезды, могут привести к возникновению второго поколения планетарного формирования, но необходимы дальнейшие наблюдения.

«Наши наблюдения и моделирование открывают новое окно для изучения физики этих дисков, а также звездной эволюции в двойных звездах. Впервые сложные взаимодействия между тесными двойными системами и их пыльной средой теперь могут быть изучены в пространстве и времени», – сказал соавтор Ханс Ван Винкель.