Несмотря на то, что Вселенная постоянно меняется, большинство процессов слишком медленны, чтобы их можно было наблюдать в течение жизни человека. Но теперь международная группа астрономов заметила исключение из этого правила. «SAO 244567 — один из редких примеров звезды, который позволяет нам наблюдать звездную эволюцию в реальном времени», — объясняет Николь Рейндл из Университета Лестера, Великобритания, ведущий автор исследования. «Всего за двадцать лет температура звезды увеличилась вдвое, и можно было наблюдать, как звезда ионизирует свою ранее выброшенную оболочку, которая теперь известна как туманность Скат».
SAO 244567, находящаяся на расстоянии 2700 световых лет от Земли, является центральной звездой туманности Стингрей и заметно эволюционировала между наблюдениями, сделанными за последние 45 лет. В период с 1971 по 2002 год температура поверхности звезды резко выросла почти на 40 000 градусов по Цельсию. Новые наблюдения, сделанные с помощью спектрографа космического происхождения (COS) на космическом телескопе Хаббла НАСА / ЕКА, показали, что SAO 244567 начал охлаждаться и расширяться.Это необычно, хотя и не неслыханно [1], и быстрый нагрев можно легко объяснить, если предположить, что SAO 244567 имеет начальную массу в 3-4 раза больше массы Солнца.
Однако данные показывают, что SAO 244567 должно было иметь первоначальную массу, аналогичную массе нашего Солнца. Такие маломассивные звезды обычно эволюционируют в гораздо более длительных временных масштабах, поэтому быстрое нагревание оставалось загадкой на протяжении десятилетий.
Еще в 2014 году Рейндл и ее команда предложили теорию, которая решила проблему как быстрого повышения температуры SAO 244567, так и низкой массы звезды. Они предположили, что нагрев был вызван так называемой вспышкой гелиевой оболочки: кратковременным воспламенением гелия вне ядра звезды [2].Эта теория имеет очень четкие последствия для будущего SAO 244567: если она действительно испытала такую ??вспышку, то это заставило бы центральную звезду начать расширяться и снова охлаждаться — она ??вернулась бы к предыдущей фазе своей эволюции.
Это именно то, что подтвердили новые наблюдения. Как объясняет Рейндл: «Высвобождение ядерной энергии вспышкой заставляет и без того очень компактную звезду расширяться до гигантских размеров — сценарий возрождения свыше».Это не единственный пример такой звезды, но это первый случай, когда звезда наблюдалась как на стадии нагрева, так и на стадии охлаждения такого преобразования.
Однако никакие современные звездные эволюционные модели не могут полностью объяснить поведение SAO 244567. Как поясняет Рейндл: «Нам нужны точные расчеты, чтобы объяснить некоторые все еще загадочные детали в поведении SAO 244567. Они могут не только помочь нам лучше понять саму звезду, но и дать более глубокое понимание эволюции центральных звезд планетарных туманностей. . "Пока астрономы не разработают более совершенные модели жизненных циклов звезд, аспекты эволюции SAO 244567 останутся загадкой.
Примечания[1] Другая звезда, которая, как считается, испытала тот же тип гелиевой вспышки (см. [2]), — это FG Sagittae, расположенная в созвездии Стрельца, что делает SAO 244567 вторым в своем роде. Однако известны и другие объекты, претерпевающие аналогичные сценарии «возрождения свыше», в том числе Объект Сакураи, расположенный в Стрельце.
[2] Вспышки гелия, также известные как поздние тепловые импульсы, происходят на поздних этапах эволюции примерно 25% звезд с низкой и средней массой. После выхода из главной последовательности эти звезды входят в фазу красных гигантов, где звезда резко расширяется.
В течение этой фазы в химическом и физическом составе звезды происходят различные изменения, пока она не сожжет большую часть гелия, доступного в ее ядре, которое к тому времени состоит из углерода и кислорода. Синтез гелия продолжается в тонкой оболочке вокруг ядра, но затем выключается, когда гелий становится меньше.
Это позволяет начать синтез водорода в слое над слоем гелия. После того, как накапливается достаточное количество дополнительного гелия, синтез гелия возобновляется, что приводит к тепловому импульсу, который в конечном итоге заставляет звезду временно расширяться, охлаждаться и становиться ярче.