ALMA показывает необычайные последствия поглощения одной звезды другой

Драматическое столкновение между двумя звездами разбрасывает их останки в космическом пространстве самым впечатляющим образом — и мы действительно можем увидеть это своими собственными глазами.

Вот как это произошло: когда умирающая звезда превратилась в красного гиганта, она поглотила другую звезду меньшей массы. Она в свою очередь начала двигаться по спирали к красному гиганту, заставляя его преждевременно сбросить внешние слои и приостановить свою эволюцию.

Результат? Сложное газовое облако, которое озадачивало астрономов на протяжении десятилетий. Теперь, используя мощные возможности Большого миллиметрового / субмиллиметрового массива Atacama (ALMA), раскрываются секреты звездной системы HD 101584.

Звезды с массой примерно схоже с нашим Солнцем, имеют известный эволюционный путь. Когда они сжигают весь водород в своих ядрах с гелием, ядерный синтез внутри прекращается, и ядро начинает сжиматься. Это приносит больше водорода в область непосредственно вокруг ядра, образуя водородную оболочку; затем снова начинается синтез, сбрасывающий гелий в ядро. Это называется сжиганием водородной оболочки.

За это время внешние слои звезды значительно расширяются. Например, когда это в конечном итоге произойдет с Солнцем, оно расширится за пределы орбиты Марса. Это красная гигантская ветвь звездной эволюции.

Когда весь водород сожжён, звезда начнет плавить гелий. А когда весь гелий в ядре слился с кислородом и углеродом, ядро снова сжимается, и звезда снова начинает расширяться. Это асимптотическая ветвь гиганта.

В статье 1995 года, описывающей HD 101584 как «своеобразного сверхгиганта», сделан вывод о том, что звезда находится на пост-асимптотической ветви гиганта. Но наблюдения ALMA предполагают, что эволюция звезды была остановлена ​​на ветви красного гиганта, прежде чем она перешла на новый виток развития.

«Звездная система HD 101584 является особенной в том смысле, что этот «эволюционный процесс» был преждевременно и резко прекращен, поскольку соседняя звезда-спутник была захвачена гигантом», — сказал астроном Ханс Олофссон из Технологического университета Чалмерса в Швеции.

На основании реконструкции команды, что произошло, это событие было очень жестким.

Умирающая звезда эволюционировала, расширяясь в окружающее пространство. Однако в это пространство попала и ее меньшая звезда-компаньон. Когда оболочка красного гиганта поглотила меньшую звезду, меньшая звезда закрутилась по направлению к ядру красного гиганта — но не столкнулась с ней.

Это заставило красного гиганта «сходить с ума». Он вспыхнул преждевременно, взрывом выбрасывая свои газовые слои, и в настоящее время находится в состоянии голого ядра. Это был удивительный космический танец, оставивший после себя великолепную туманность, вырезанную спиралью смерти меньшей звезды.

Астрономам также удалось выделить две струи, исходящие из полюсов красного гиганта. Они дули в уже выброшенный газ и пыль, создавая газовые кольца, которые вы видите на снимке выше.

«В настоящее время мы можем описать процессы эволюции, общие для многих похожих на Солнце звезд, но мы не можем объяснить, почему или как именно они происходят», — сказала астроном София Рамстедт из Уппсальского университета в Швеции.

«HD101584 дает нам важные подсказки для решения этой загадки, поскольку в настоящее время она находится в короткой переходной фазе между изученными эволюционными стадиями.

«С подробными изображениями HD101584 мы можем установить связь между гигантской звездой, которой она была прежде, и звездным остатком, которым она скоро станет».

Исследование было опубликовано в Астрономии и Астрофизике.

Источники: Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Acknowledgement: Robert Cumming