Прожорливая звезда может хранить тайну образования планет

Блеск вспыхивающей звезды-сверхгиганта FU Ориона понемногу угасал с момента первой вспышки в 1936. Исследователи nasa отметили, что он потускнел на 13 процентов (исходя из длины инфракрасного диапазона) с 2004 года(слева) до 2016(справа).
Блеск вспыхивающей звезды-сверхгиганта FU Ориона понемногу угасал с момента первой вспышки в 1936. Исследователи nasa отметили, что он потускнел на 13 процентов (исходя из длины инфракрасного диапазона) с 2004 года(слева) до 2016(справа).

В 1936, молодая звезда FU Ориона поглощает вещество из окружающего её околозвездного диска, состоящего из газа и пыли с небывалой прожорливостью. Во время трехмесячного пиршества, звезда стала в 100 раз ярче, разогревая околозвездный диск до температур в 12.000 градусов по Фарегейту (7000 Кельвинов). Звезда FU Ориона все ещё поглощает газ, но уже не в таких быстрых темпах.
Мощнейший блеск звезды- одно из наиболее необычных явлений по степени проявления, которое к тому же происходит со звездой, идентичной Солнцу по размерам и которое может содержать информацию о формировании планет. Интенсивное нагревание, которому подвергается околозвездный диск, быстрее всего, уже произвело ряд необратимых изменений в химическом составе диска, из которого впоследствии могут образоваться планеты.
«На примере FU Ориона мы наблюдаем самые ранние, или младенческие, годы жизни Солнечной системы,- отметил Джоэль Грин, ученый Института Исследований Космоса в Балтмор, Мэриленд, США.- Наше Солнце так же могло проходить через этап эволюции, на котором у него был подобный мощный блеск. Это обстоятельство могло являться решающим в формировании Земли в Солнечной системе».
Проведенные наблюдения звезды FU ОРиона, находящейся на расстоянии 1,500 световых лет от созвездия Орион, показали: экстремальный блеск звезды начал постепенно гаснуть по прошествии мощнейшей вспышки в 1936 году.
Но Д. Грин с коллегами хотят узнать еще больше про взаимодействие звезды с околозвездным диском: Паразитирует ли звезда на околозвездном диске? Меняется ли состав? Когда блеск будет таким же ярким, как до вспышки?
Чтобы ответить на эти вопросы, астрономам необходимо изучить блеск звезды при помощи инфракрасного излучения (инфракрасные лучи длиннее, чем световые волны, которые воспринимает человеческий глаз, и они содержат в себе информацию о температуре).
Д. Грин с коллегами сопоставили данные, полученные при анализе инфракрасным излучением в 2016 году, при помощи Стратосферной обсерватории ИК, SOFIA, с изображениями, сделанными космическим телескопом для наблюдения космоса в инфракрасном диапазоне «Спитцер» в 2004 году. SOFIA, самая большая воздушная обсерватория- работает на борту летящего самолета- находится под контролем NASA в сотрудничестве с Германским центром авиации и космонавтики и предоставляет возможность исследовать астрономические объекты, которые недосягаемы для космического телескопа «Спитцер». Информационная база была получена стратосферной обсерваторией SOFIA с помощью научного инструмента FORCAST- камера, работающая при различных диапазонах инфракрасного излучения.
«Соединяя данные, полученные двумя телескопами и собранными за 12-летний период, мы можем получить информацию о дальнейшем развитии звезд»,- сказал Д. Грин. Он представил результаты на собрании Американского Астрономического Сообщества в Сан-Диего на этой неделе.
Используя данные, полученные при помощи анализа инфракрасной области спектра, и исторические данные, исследователи обнаружили, что звезда FU Ориона продолжала обильно поглощать вещество даже после массивной вспышки: объём поглощенного вещества за 80 лет эквивалентен 18 планетам Юпитер.
Недавние измерения, полученные при помощи стратосферной обсерватории SOFIA, показывают: общее количество видимого и инфракрасного излучения, исходящего от звезды FU Ориона уменьшилось на 13 процентов более чем за 12 лет после исследований, проведенных телескопом «Спитцер» в 2004 году. Астрономы уверенны, что это изменение вызвано потускнением блеска в области инфракрасного излучения, но не в диапазоне длинных световых волн. Вышесказанное означает: около 13 процентов самого горячего вещества околозвездного диска исчезло, но холодное вещество осталось в неизменном состоянии.
«Уменьшение количества горячего газа значит, что звезда поглощает внутреннюю часть диска, поэтому его внешняя сторона оставалась неизменной в течение 12 лет,- пояснил Д. Грин.- Результаты соответствуют компьютерным моделям, но сначала теорию необходимо подтвердить наблюдениями».
Астрономы предполагают, опираясь на новейшие измерения, что в дальнейшем FU Ориона израсходует весь оставшийся горячий материал за несколько сотен лет. На этом этапе звезда вернется в исходное состояние, в котором она находилась до драматического события- мощной вспышки 1936-го года. Ученые не знают, что является причиной волчьего голода у звезды и как светило выглядело до вспышки.
«Вещество, поглощаемое звездой, как льющаяся из шланга вода, напор которой постепенно ослабевает,- отметил Д. Грин,- и в конце концов вода иссякнет».
Если у нашего Солнца, как и у системы FU Ориона в 1936, была похожая вспышка, это может объяснить причину, по которой отдельные химические элементы встречаются реже на Земле, чем на Марсе. Резкое стократное увеличение яркости, очевидно, изменило химический состав в пределах околозвездного пространства, но не очень далекое расстояние: потомучто, например, Марс, находящийся дальше от Солнца, не нагревался так сильно, как Земля.
FU Ориона находится в младенческом возрасте, составляющем примерно несколько сотен тысяч лет, и проходит начальные стадии эволюции звезды. Ярчайшее сияние в течение 80-ти лет и постепенное угасание после вспышки в 1936 отражают лишь мельчайший отрезок жизненного цикла звезды. К счастью, эти изменения произошли в то время, когда астрономы имели возможность проследить за ними.
«Это удивительно: весь протопланетный диск может измениться за такой короткий промежуток времени, равный человеческой жизни»,- прокомментировала Люция Ребулл, соавтор теории и член исследовательской компании центра IPAC на базе Калифорнийского технологического института в городе Пасадина в штате Калифорния.
Д. Грин планирует получить больше информации о звезде FU Ориона, чтобы пролить свет на процесс поглощения чрезмерного количества вещества. Для этого в 2018 году будет запущен космический телескоп имени Джеймса Уэбба- орбитальная инфракрасная лаборатория. В свою очередь стратосферная обсерватория SOFIA располагает спектрометрами высокого разрешения для регистрации средней и дальней инфракрасной области и научным инструментарием, которые удачно дополнят возможности космического телескопа Уэбба (регистрация ближней и средней инфракрасной области).
Космический телескоп «Спитцер» должен продолжить исследования Вселенной в инфракрасном диапазоне, открывая новые горизонты и делая важнейшие открытия вплоть до 2019 года.
Д. Грин планирует получить больше информации о звезде FU Ориона, чтобы пролить свет на процесс поглощения чрезмерного количества вещества. Для этого в 2018 году будет запущен космический телескоп имени Джеймса Уэбба- орбитальная инфракрасная лаборатория. В свою очередь стратосферная обсерватория SOFIA располагает спектрометрами высокого разрешения для регистрации средней и дальней инфракрасной области и научным инструментарием, которые удачно дополнят возможности космического телескопа Уэбба (регистрация ближней и средней инфракрасной области).
Космический телескоп «Спитцер» должен продолжить исследования Вселенной в инфракрасном диапазоне, открывая новые горизонты и делая важнейшие открытия вплоть до 2019 года.
Лабораторя реактивного движения – это научно-исследовательский центр НАСА, расположенный близ города Пасадина в США, который занимается организацией миссии телескопа «Спитцер». Он находится под контролем Калифорнийского технологического института (Калтех). Научные исследования проводят в Центре Научных ислледований «Спитцер» на базе Калифорнийского технологического института. Авиакосмическая техника обслуживаются компанией Martin Space Systems. Данные хранятся в архивах Калифорнийского технологического института, который также организовывает Лабораторию реактивного движения для НАСА.

Рекомендуемые похожие статьи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *