Мишель Старр. Тайна этой странной голубой туманности, возможно, наконец-то разрешилась

В 2004 году астрономы обнаружили нечто действительно странное. Примерно в 6200 световых годах от нас была обнаружена звезда, окруженная кольцеобразной туманностью, светящейся в невидимом ультрафиолетовом свете.

В галактике Млечный Путь нет ничего подобного, что затрудняет выяснение того, как и почему образовался объект, названный туманностью голубого кольца.

Теперь у нас, наконец, есть ответ на этот вопрос. Сложные структуры вокруг звезды, названные TYC 2597-735-1, являются результатом слияния двух звезд.

Оказывается, TYC 2597-735-1 когда-то была двойной системой; менее 5000 лет назад. Две звезды слились вместе, чтобы стать одной. Туманность состоит из газа и обломков, выброшенных во время бурного события.

Это, как говорят астрономы, один из самых молодых таких слиянных двойников, которые мы нашли, образуя своего рода “недостающее звено” в истории слияния звездных двойников.

“Слияние двух звезд довольно распространено, но они быстро становятся затемненными большим количеством пыли, когда выброс из них расширяется и охлаждается в космосе , а это означает, что мы не можем видеть, что же на самом деле произошло”, – сказал астроном Кери Хоадли из Калифорнийского технологического института, ведущий авторской команды.

“Мы думаем, что этот объект представляет собой позднюю стадию этих преходящих событий, когда пыль, наконец, рассеивается и мы имеем хороший обзор. Но мы также обнаружили этот процесс до того, как он зашел слишком далеко; через некоторое время туманность растворится в межзвездной среде, и мы вообще не сможем сказать, что произошло.”

Бинарные системы чрезвычайно распространены по всему Млечному Пути.

До 85 процентов всех звезд в галактике могут быть в двойных парах, или даже в тринарных или четвертичных системах.

Факты говорят о том, что все звезды начинают свою жизнь с двойных спутников (и Солнце может иметь потерянного близнеца), а это означает, что потенциальное число двоичных систем, которые либо разделились, либо слились, ну, в общем, астрономическое.

В этом нет ничего неожиданного. Для любых двух звезд, находящихся на взаимной орбите, существует большая вероятность того, что, когда их орбита теряет стабильность, она распадается, заставляя их вращаться по спирали навстречу друг другу и в конечном итоге сталкиваться.

Но мы видели только одно такое локальное слияние в действии. В Млечном Пути самое последнее звездное слияние наблюдалось в 2008 году … но это было первое подобное зафиксированное событие в истории астрономических наблюдений.

Туманность голубого кольца может быть следующей по возрасту.

Теоретические модели, разработанные астрофизиком Брайаном Метцгером из Колумбийского университета, показывают, что его странная форма, ультрафиолетовое свечение и сложные кольцевые структуры наиболее согласуются с парой конусов материала, вырывающихся наружу от объекта в центре события, которое произошло менее 5000 лет назад.

“Брайан не просто мог объяснить данные, которые мы видели; он, по сути, предсказывал то, что мы наблюдали до того, как он увидел это”, – сказал Ходли.

– Он говорил: “Если это звездное слияние, то вы должны увидеть X” , и это было похоже на ” Да! Мы это видим!'”

Наиболее вероятный сценарий, описываемый этими моделями, начинается с двух звезд, одна из которых имеет массу Солнца, а другая-меньшую, примерно в одну десятую его массы.

Когда похожая на Солнце звезда приблизилась к концу своей жизни, она начала раздуваться, в конце концов приблизившись так близко к спутнику, что спутник увеличил часть массы большей звезды.

Неспособная удержать свою массу, меньшая звезда выплеснула материал во вторую точку Лагранжа системы (L2), которая развернулась в диск вокруг двух звезд.

Тем временем меньшая звезда приблизилась к большой, положив начало быстрому процессу слияния.

Когда газовая оболочка выбрасывалась из сливающихся звезд, диск действовал как своего рода воротник, ограничивая и формируя материал в два конуса, вырывающихся прочь.

Каждый из этих конусов был слишком слаб, чтобы его можно было видеть сам по себе. Но из – за нашего угла обзора – глядя почти прямо в один из этих конусов-два конуса перекрываются.

Это ультрафиолетовое кольцо, визуализируемое в виде голубого свечения при столкновении водорода и питаемое энергией межзвездной среды, которое мы видим в Туманности голубого кольца. Мы также можем видеть красное свечение ионов водорода на ударных фронтах эмиссионных конусов в виде двух перекрывающихся колец.

Что касается самой звезды TYC 2597-735-1, то в настоящее время она находится примерно между 1,1 и 2 солнечными массами и, вероятно, эволюционировала от главной последовательности, больше не сжигая водород в своем ядре. Она, вероятно, находится на пути к превращению в белый карлик – эволюционную “мертвую” стадию звезд, которые начинаются с той же массы, что и Солнце.

Наконец, выяснение того, где TYC 2597-735-1 и Туманность голубого кольца вписываются в звездное эволюционное дерево, может помочь нам выяснить, как часто эти столкновения звезд происходят в нашей галактике.

-Мы видим множество двухзвёздных систем, которые могут когда-нибудь объединиться, и мы думаем, что идентифицировали звезды, которые слились, возможно, миллионы лет назад. Но у нас почти нет данных о том, что происходит между этими событиями”, – сказал Мецгер.

-Мы думаем, что в нашей галактике, вероятно, есть много молодых остатков слияния звезд, и Туманность голубого кольца может показать нам, как они выглядят, чтобы мы могли идентифицировать больше из них.”

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

• Ключевые слова: туманност,звезд,слиян,голуб,тайн