Таємні обійми зірок, розкриті телескопом Alma

Коли команда астрономів за допомогою телескопа Alma досліджувала 15 незвичайних зірок, вони з подивом виявили, що всі вони нещодавно пройшли ще погано вивчену фазу поглинання.

Відкриття обіцяє надати нове уявлення про найдраматичніші явища на небі, а також про життя, смерть та відродження серед зірок, розповідають у Технологічному університеті Чалмерса (Швеція).

На відміну від нашого Сонця, більшість зірок живуть з компаньйоном. Іноді вони зближуються настільки, що одна поглинає іншу — з далекосяжними наслідками.

Використовуючи гігантський телескоп Alma в Чилі, команда вчених під керівництвом Технологічного університету Чалмерса вивчила 15 незвичайних зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях, які знаходиться на відстані щонайближче 5000 світлових років від Землі. Їхні вимірювання показують, що всі ці зорі подвійні, і всі нещодавно пережили рідкісну фазу, яка погано вивчена, але, як вважають, призведе до багатьох інших астрономічних явищ. Їхні результати були опубліковані цього тижня в науковому журналі "Nature Astronomy".

Спрямовуючи антени Alma на кожну зорю та вимірюючи світло від різних молекул поблизу кожної зірки, дослідники сподівалися знайти ключі до їхньої історії. Ці зорі, названі "водними фонтанами", були відомі астрономам через інтенсивне світло від молекул води, що виробляється надзвичайно щільним і швидко рухомим газом.

Розташований на висоті 5000 м над рівнем моря в Чилі, телескоп Alma чутливий до світла з довжиною хвилі близько одного міліметра, невидимого для людського ока, але ідеально підходить для того, щоб дивитися крізь шари пилових міжзоряних хмар Чумацького Шляху на оповиті пилом зорі.

«Нас дуже зацікавили ці зорі, тому що вони, схоже що, викидають у космос велику кількість пилу та газу, деякі у вигляді струменів зі швидкістю до 1,8 мільйона кілометрів на годину. Ми думали, що зможемо знайти підказки щодо того, як були створені ці струмені, але натомість ми знайшли набагато більше», – говорить Тео Хурі, перший автор нового дослідження.

Зорі втрачають до половини загальної маси

Вчені використали телескоп для вимірювання сигнатур молекул окису вуглецю (CO, чадний газ) у світлі зірок і порівняли сигнали від різних атомів (ізотопів) вуглецю та кисню. На відміну від сестринської молекули вуглекислого газу (CO2), окис вуглецю відносно легко виявити в космосі, та він є улюбленим інструментом для астрономів.

«Завдяки вишуканій чутливості Alma ми змогли виявити дуже слабкі сигнали від кількох різних молекул у газі, що викидається цими зорями. Коли ми уважно подивилися на дані, ми побачили деталі, які насправді не очікували побачити», — каже Тео Хурі.

Спостереження підтвердили, що всі зорі здули свої зовнішні шари. Але пропорції різних атомів кисню в молекулах показали, що зорі в іншому відношенні не такі екстремальні, як здавалося, пояснює член команди Воутер Флеммінгс, астроном Технічного університету Чалмерса.

«Ми зрозуміли, що ці зорі почали своє життя з такою ж масою, що й Сонце, або лише у кілька разів більшою. Тепер наші вимірювання показали, що вони викинули до 50% своєї загальної маси лише за останні кілька сотень років. Щось з ними, мабуть, сталося дійсно драматичне», – каже він.

Новини за подібною темою:

		Астрономи відкрили бінарну систему з білим карликом до-низької маси
		Коли наднова - невдала: рідкісна бінарна зоря має на диво круглу орбіту
		Без додаткових даних, походження чорної діри може бути “закручене” у будь-який напрямок

Коротка, але інтимна фаза

Чому такі маленькі зорі так швидко втратили таку масу? Усі докази вказують на одне пояснення, прийшли до висновку вчені. Усі вони були подвійними зорями, та всі вони щойно пройшли через фазу, коли дві зірки мали одну й ту саму атмосферу — одна зоря повністю обійнята іншою.

«На цій фазі дві зірки обертаються разом у свого роду коконі. Ця фаза, яку ми називаємо фазою "спільної оболонки", насправді є короткою та триває лише кілька сотень років. З астрономічної точки зору, вона закінчується за мить ока», — каже член команди Деніел Тафоя з Технологічного університету Чалмерса.

Більшість зірок у подвійних системах просто обертаються навколо спільного центру мас. Однак досліджувані зорі поділяють ту саму атмосферу. Це може змінити життя зірки та навіть призвести до повного злиття зірок.

Підказки на майбутнє

Вчені вважають, що подібний інтимний епізод може призвести до деяких з найбільш разючих явищ на небі. Розуміння того, як це відбувається, може допомогти відповісти на деякі з найбільших питань астрономів про те, як живуть та вмирають зорі, пояснює Тео Хурі.

«Що відбувається, щоб викликати вибух наднової? Як чорні діри зближуються настільки, щоб зіткнутися? Що створює красиві та симетричні об′єкти, які ми називаємо планетарними туманностями? Астрономи протягом багатьох років підозрювали, що спільні оболонки є частиною відповідей на подібні питання. Тепер у нас є новий спосіб вивчення цієї важливої, але таємничої фази», - говорить він.

Розуміння фази спільної оболонки також допоможе вченим вивчити, що станеться у дуже далекому майбутньому, коли Сонце також стане більшою, холоднішою зіркою — червоним гігантом — і поглине найглибші планети.

«Наше дослідження допоможе нам зрозуміти, як це може відбутися, але це дає мені іншу, більш обнадійливу перспективу. Коли ці зорі обіймаються, вони посилають пил і газ у космос, які можуть стати інгредієнтами для майбутніх поколінь зірок і планет, а разом з тим і потенціалом для нового життя», - каже Деніел Тафоя.

Оскільки 15 зірок, схоже що, розвиваються в людському масштабі часу, команда планує продовжувати спостереження за ними за допомогою Alma та інших радіотелескопів. За допомогою майбутніх телескопів обсерваторії SKA (Радіоантена площею у квадратний кілометр) вони сподіваються вивчити, як зорі формують свої струмені та змінюють своє оточення. Вони також сподіваються знайти їх більше — якщо такі є.

«Насправді, ми думаємо, що відомі "водяні фонтани" можуть бути чи не єдиними системами такого роду в усій нашій галактиці. Якщо це правда, то ці зорі справді є ключем до розуміння найдивнішого, найчудовішого та найважливішого процесу, який дві зірки можуть відчути у своєму спільному житті», – підсумовує Тео Хурі.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• бінарна система