Нестандартна еволюція зірок

Відкрита астрономами передчасна загибель великої кількості зірок кидає виклик загальноприйнятим уявленням про їх еволюцію.


Вивчаючи зоряні шарові скупчення NGC 6752 і М 4, астрономи Австралії та Німеччини виявили, що близько половини зірок у них у процесі еволюції пропускають фазу червоного гіганта і стають білими карликами на мільйони років раніше належного терміну. Це відкриття зроблено під час дослідження хімічного складу зірок за допомогою спектрографа HERMES. Дослідники також встановили, що така передчасна смерть в першу чергу наздоганяє зірки, багаті натрієм і бідні киснем. Причина поки невідома. Сучасна теорія еволюції зірок не описує цього явища. Стаття з результатами дослідження прийнята до публікації в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


За сучасними уявленнями еволюція більшості зірок Всесвіту протікає за наступним сценарієм. Зірка утворюється при стисненні силами гравітації міжзоряного газу, в результаті чого в її центрі тиск і температура досягають значень, при яких починається термоядерна реакція перетворення водню в гелій. У такому стані зірка проводить більшу частину свого життя. Коли водень у центрі закінчується, термоядерна реакція деякий час ще триває в тонкому шарі навколо ядра. При цьому гелієве ядро стискається, а зовнішні шари зірки сильно розширюються, і їх температура знижується. Зірка збільшується в розмірах в сотні разів і «червоніє». Такі зірки отримали назву червоні гіганти.

З часом гравітаційна сила масивного гелієвого ядра спалить його настільки, що почнеться термоядерна реакція перетворення гелію на вуглець і далі по ланцюжку в більш важкі хімічні елементи. Подальша еволюція зірок сильно залежить від їх маси і може в результаті призводити до утворення білих карликів, вибуху наднових з утворенням нейтронних зірок або чорних дір. Розбір цього питання виходить за рамки замітки, тут важлива тільки обов'язковість фази червоного гіганта.

Шарові зоряні скупчення - супутники нашої Галактики - одні з найстаріших об'єктів у Всесвіті, тому в них має спостерігатися досить велика кількість зірок, що доживли до стадії червоних гігантів. Їх відсутність суперечить сучасним уявленням про еволюцію зірок. Причини цього явища стануть предметом подальших досліджень. Зазначимо, що шарове скупчення М 4 - дуже зручний об'єкт для досліджень, оскільки це одне з найближчих і яскравих скупчень.

Автори роботи зазначають, що відкриття було б неможливим без використання нового унікального інструменту, яким є багатоелементний спектрограф високої роздільної здатності HERMES (High Efficiency and Resolution Multi-Element Spectrograph), здатний одночасно визначати характеристики 400 зірок. Ця робота була б нездійсненною при вивченні зірок поодинці, адже астрономам довелося вивчити спектри величезної кількості зірок. HERMES почав дослідження Чумацького шляху 2013 року на англо-австралійському телескопі в Австралійській астрономічній обсерваторії.

За матеріалами університету Монаша (Мельбурн, Австралія)

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND