Ейбелл 39 – одна из крупнейших планетарных туманностей, открыта Джорджем Ейбеллом в 1966 году. Многие ученые выбирают для исследования именно эту туманность за красивую и редкую сферическую форму. Этот снимок был сделан в 1997 году с помощью 138-дюймового телескопа в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне. При съемке использовался сине-зеленый фильтр, который убирает свечение излучается атомами кислорода в туманности. Диаметр туманности составляет примерно пять световых лет, а толщина световой оболочки – около трети мирового года. Расстояние от Земли до туманности, находящейся в созвездии Геркулеса, оценивается примерно в семь тысяч световых лет.
Ученые сходятся на том, что наше Солнце умрет где-то через 10 миллиардов лет. Однако до сих пор они не могли с уверенностью сказать, что произойдет после этого.
Международная команда астрономов, совместно с профессором Альбертом Зейлстром из Манчестерского университета, предполагает, что Солнце превратится в огромное кольцо межзвездных газов и пыли, которые светятся, то есть в планетарную туманность.
Планетарная туманность знаменует собой окончание активной жизни 90% всех звезд и сопровождает превращение звезды из красного гиганта в белого карлика. Но много лет ученые не были уверены, повторит наше Солнце такую судьбу. Считалось, что его масса слишком мала, чтобы создать видимую планетарную туманность.
С целью разобраться в этом вопросе, команда исследователей разработала новую научную модель, которая предусматривает жизненный цикл звезд.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Профессор Зейлстра объясняет:
«Когда звезда умирает, она выбрасывает в космос массу газов и пыли, называемую оболочкой. Масса оболочки может достигать половины массы звезды. В процессе открывается ядро звезды, которое до этого звездного момента жизни вырабатывает все топливо и гаснет до того, как звезда окончательно умирает. В это время горячее ядро заставляет выброшенную оболочку ярко светиться в течение примерно 10 тысяч лет – очень короткий период в астрономии. Благодаря этому процессу, мы можем увидеть планетарную туманность. Некоторые из них настолько яркие, что видны с невероятно больших расстояний, измеряемых десятками миллионов световых лет. На таких расстояниях саму звезду было бы невозможно заметить».
Модель также решает еще одну проблему, которая существует уже четверть века.
Примерно 25 лет назад астрономы открыли, что самые яркие планетарные туманности других галактик всегда имеют одинаковую яркость. Было обнаружено, что возможно определить расстояние до галактики только за внешним видом самой яркой ее планетарной туманности. Теоретически это работало для всех видов галактик.
Однако в то время как все данные говорили о том, что это верно, научные модели утверждали обратное.
«Старые звезды с малой массой должны создавать гораздо менее яркие планетарные туманности, чем молодые и массивные звезды. Это было источником конфликтов в течение 25 лет, – говорит профессор Зейлстра. – Статистические данные говорили о том, что небольшие звезды, такие как Солнце, могут создавать яркие планетарные туманности, моделирование опровергало такую возможность. Звезда, в два раза массивнее солнца, дала бы слишком слабую планетарную туманность, которую невозможно было бы увидеть».
Новые модели показали, что после выброса оболочки звезды нагреваются в три раза быстрее, чем показывали старые модели. Этот факт в значительной мере снижает процесс образования достаточно яркой планетарной туманности такой небольшой звездой, как Солнце. Команда исследователей обнаружила, что в новых моделях Солнце оказывается практически самой маленькой звездой, которая все еще производит слабую, но видимую планетарную туманность. Звезды всего лишь на несколько процентов меньшей массы уже не имеют такой возможности.
«Мы обнаружили, – говорит профессор Зейлстра, – что звезды с массой, меньше, чем 1,1 массы Солнца, создают более слабые туманности, а звезды с массой в 3> раз больше массы Солнца, создают более яркие туманности, а для других предусмотрена ранее яркость очень близка к тому, что мы наблюдали. Проблема, которая мучила нас 25 лет, решена! »
«Это прекрасный результат. Мы не только получили методику выявления звезд возрастом в несколько миллиардов лет в далеких галактиках (крайне сложный диапазон для измерений), но и поняли, что будет происходить с Солнцем после смерти», – подытожил Зейлстра.