Naukowcy zastanawiają się, kiedy i jak nasze słońce umrze, i będzie to epickie: ScienceAlert

Jak będzie wyglądało nasze słońce po śmierci? Naukowcy przewidzieli, jak będą wyglądały ostatnie dni naszego Układu Słonecznego i kiedy one nastąpią. Nas, ludzi, nie będzie w pobliżu, aby zobaczyć zew baldachimu słonecznego.

Wcześniej astronomowie wierzyli, że Słońce zamieni się w mgławicę planetarną – świetlisty bąbel kosmicznego gazu i pyłu – dopóki dowody nie sugerowały, że musi to być większa masa.

Międzynarodowy zespół astronomów odwrócił to w 2018 roku i odkrył, że mgławica planetarna jest rzeczywiście najbardziej prawdopodobnym ciałem słonecznym.

Słońce ma około 4,6 miliarda lat – mierząc wiek innych ciał Układu Słonecznego, które powstały mniej więcej w tym samym czasie. Na podstawie obserwacji innych gwiazd astronomowie spodziewają się, że za około 10 miliardów lat osiągnie ona kres swojego życia.

Oczywiście po drodze wydarzą się inne rzeczy. Za około 5 miliardów lat Słońce ma zmienić się w czerwonego olbrzyma. Jądro gwiazdy skurczy się, ale jej zewnętrzne warstwy rozszerzą się na orbitę Mars, zamiatając naszą planetę w tym procesie. Jeśli nadal tam jest.

Jedno jest pewne: do tego czasu już nas nie będzie. W rzeczywistości ludzkości pozostało tylko miliard lat, chyba że znajdziemy sposób na ucieczkę od tej skały. To dlatego, że jasność słońca wzrasta o około 10% co miliard lat.

To nie brzmi dużo, ale wzrost jasności zakończyłby życie na Ziemi. Nasze oceany wyparują, a powierzchnia stanie się zbyt gorąca, aby utworzyć wodę. Zaraz dostaniemy kaputa.

To jest to, co przychodzi po czerwonym olbrzymu, które okazało się trudne do zidentyfikowania. poprzedni zestaw studia znaleźli To dla jasności Formacja Mgławicy Planetarnejprotogwiazda musi mieć masę dwukrotnie większą od Słońca.

Jednak w badaniu z 2018 r. wykorzystano modelowanie komputerowe, aby ustalić, że podobnie jak 90 procent innych gwiazd, nasze Słońce prawdopodobnie skurczy się z czerwonego olbrzyma, aby stać się białym karłem, a następnie skończyć jako mgławica planetarna.

„Kiedy gwiazda umiera, wyrzuca masę gazu i pyłu – znaną jako jej atmosfera – w przestrzeń kosmiczną. Otoczka może mieć do połowy masy gwiazdy. To ujawnia jądro gwiazdy, które w tym momencie jest włączone życie. Wyczerpuje się paliwo i w końcu gaśnie. A zanim w końcu umarł, wyjaśniono Jednym z autorów artykułu jest astrofizyk Albert Zelstra z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii.

„Tylko wtedy gorące jądro sprawia, że ​​wyrzucony płaszcz świeci jasno przez około 10 000 lat – krótki okres w astronomii. To właśnie sprawia, że ​​mgławice planetarne są widoczne. Niektóre są tak jasne, że można je zobaczyć z bardzo dużych odległości mierzących dziesiątki milionów lat świetlnych, gdzie sama gwiazda jest, jest zbyt słaba, by ją zobaczyć”.

Stworzony przez zespół model danych w rzeczywistości przewiduje cykl życia różnych typów gwiazd, określając jasność mgławicy planetarnej związanej z różnymi masami gwiazd.

Mgławice planetarne są stosunkowo powszechne w całym obserwowalnym wszechświecie, z najbardziej znanymi to Mgławica Ślimak, Mgławica Kocie Oko, Mgławica Pierścieniowa i Mgławica Bańka.

Mgławica Kocie Oko (NASA/ESA)

Nazywa się je mgławicami planetarnymi nie dlatego, że mają coś wspólnego z planetami, ale dlatego, że kiedy William Herschel odkrył pierwszą z nich pod koniec XVIII wieku, były one Wygląda jak planety Przez teleskopy w tym czasie.

Prawie 30 lat temu astronomowie zauważyli coś dziwnego: wszystkie najjaśniejsze mgławice planetarne w innych galaktykach miały ten sam poziom jasności. Oznacza to, przynajmniej teoretycznie, patrząc na mgławice planetarne w innych galaktykach, astronomowie mogą obliczyć ich odległość.

Dane pokazały, że to prawda, ale modele temu zaprzeczały, co rozwścieczyło naukowców od czasu odkrycia.

„Stare, małomasywne gwiazdy powinny tworzyć słabsze mgławice planetarne niż młodsze, bardziej masywne gwiazdy. Stało się to źródłem konfliktów w ciągu ostatnich 25 lat” Powiedział zyglistra

„Dane sugerują, że jasne mgławice planetarne można uzyskać z gwiazd o małej masie, takich jak Słońce, a modele twierdzą, że to niemożliwe, każda masa mniejsza niż dwukrotność masy Słońca spowodowałaby, że mgławica planetarna byłaby zbyt słaba, aby można ją było zobaczyć”.

Modele z 2018 roku z powodzeniem rozwiązały ten problem, pokazując, że Słońce zbliża się do minimalnej masy gwiazdy, która może wytworzyć widoczną mgławicę.

Nawet gwiazda o masie mniejszej niż 1,1 masy Słońca nie wytworzyłaby widocznej mgławicy. Z drugiej strony, większe gwiazdy o masie do 3 razy większej od masy Słońca będą wytwarzać jaśniejsze mgławice.

Dla wszystkich innych gwiazd znajdujących się pomiędzy, oczekiwana jasność jest bardzo zbliżona do zaobserwowanej.

„To piękny wynik”, Zigglestra Powiedział. „Mamy teraz nie tylko sposób na zmierzenie obecności gwiazd w odległych galaktykach na przestrzeni kilku miliardów lat, w zakresie, który jest niezwykle trudny do zmierzenia, ale także odkryliśmy, co zrobi Słońce, gdy umrze!”

Opublikuj badania w czasopiśmie astronomia naturalna.

Wcześniejsza wersja tego artykułu została opublikowana po raz pierwszy w maju 2018 roku.