Красный гигант и его спутник: новые данные о динамике звёзд на поздних стадиях эволюции

24

Астрономы обнаружили близкого звёздного компаньона, обращающегося вокруг стареющего красного гиганта π¹ Gruis, расположенного в 530 световых годах от Земли. Это открытие бросает вызов существующим моделям звёздной эволюции на поздних стадиях и даёт представление о потенциальной судьбе нашей собственной Солнечной системы, когда Солнце расширится в красного гиганта примерно через пять миллиардов лет.

Сложность обнаружения компаньонов

Красные гиганты, такие как π¹ Gruis, находятся на поздних стадиях жизненного цикла, исчерпав водород в своих ядрах. Они драматически расширяются, становясь в 350–400 раз больше нашего Солнца. Это расширение делает обнаружение обращающихся компаньонов невероятно сложным, поскольку тусклый свет меньших звёзд легко заглушается сиянием гиганта. До недавнего времени звёздные компаньоны красных гигантов оставались неуловимыми, препятствуя нашему пониманию их гравитационных взаимодействий.

Прорыв с ALMA

Открытие стало возможным благодаря данным, полученным с помощью Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) — мощной радиотелескопической обсерватории в Чили. Анализируя пульсации и светимость π¹ Gruis, исследователи смогли ограничить массу звезды и смоделировать её поведение. Это позволило им выявить тонкие гравитационные возмущения, указывающие на наличие близкого компаньона.

Круговая орбита: новая загадка

Команда обнаружила, что звёздный компаньон обращается вокруг π¹ Gruis по почти идеально круговой траектории, что противоречит предыдущим прогнозам об эллиптических орбитах. Это говорит о том, что орбита компаньона эволюционировала быстрее, чем считалось ранее, что потенциально меняет наше понимание того, как гравитационные взаимодействия влияют на красные гиганты.

Последствия для судьбы Солнечной системы

Динамика между π¹ Gruis и его компаньоном имеет более широкие последствия для судьбы планетных систем. Когда Солнце станет красным гигантом, оно поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. Наличие звёздного компаньона может изменить сроки и серьёзность этого процесса.

Звёздная эволюция и гравитационный хаос

Звёзды, такие как π¹ Gruis, становятся красными гигантами, когда исчерпывают водород в своих ядрах, что приводит к расширению их внешних слоёв. В конечном итоге они сбрасывают внешние слои, образуя планетарные туманности вокруг охлаждающегося ядра белого карлика. Наличие звёздного компаньона вносит гравитационный хаос, потенциально отрывая массу от красного гиганта или даже вызывая катастрофические события.

Необходимость уточнённых моделей

Это открытие подчёркивает необходимость более точных моделей звёздной эволюции, учитывающих сложные взаимодействия между красными гигантами и их компаньонами. Понимание этой динамики имеет решающее значение для прогнозирования судьбы планетных систем вокруг стареющих звёзд.

Исследование, возглавленное Ёсия Мори из Университета Монаш и Матсом Эссельдурсом из KU Leuven, подчёркивает важность продолжения наблюдений и теоретических работ для раскрытия тайн звёздной эволюции. Судьба нашей собственной Солнечной системы может зависеть от этого.