Когда и как погибнет Солнце, выяснили ученые

Как будет выглядеть наше Солнце после того, как оно умрет? Ученые спрогнозировали, как будут выглядеть последние дни Солнечной системы, и когда это произойдет. Вероятно, людей уже не будет рядом, чтобы увидеть конец Солнца.

Ранее астрономы думали, что Солнце превратится в планетарную туманность, представляющий собой светящийся пузырь из газа и космической пыли, но данные не подтвердили, что оно должно быть чуть более массивным.

Возраст Солнца составляет около 4,6 миллиарда лет – это измеряется возрастом других объектов в Солнечной системе, которые сформировались примерно в то же время. Основываясь на наблюдениях за другими звездами, астрономы предсказывают, что оно достигнет конца своей жизни примерно через 10 миллиардов лет.

Конечно, есть и другие вещи, которые произойдут на этом пути. Примерно через 5 миллиардов лет Солнце должно превратиться в красного гиганта. Ядро звезды сократится, но ее внешние слои расширятся до орбиты Марса, поглотив при этом нашу планету. Если он вообще еще там.

Одно можно сказать наверняка: к тому времени человеческой цивилизации уже не будет на Земле. На самом деле, человечеству осталось всего около 1 миллиарда лет, если мы не найдем способ выбраться в другие звездные системы. Это потому, что яркость Солнца увеличивается примерно на 10 процентов каждые миллиард лет.

Звучит не так уж много, но это увеличение яркости положит конец жизни на Земле. Океаны испарятся, а поверхность станет слишком горячей для образования воды. Мы же окажемся близки к концу.

Оказалось, что трудно определить, что происходит после красного гиганта. Несколько предыдущих исследований показали, что для формирования яркой планетарной туманности первоначальная звезда должна быть в два раза массивнее Солнца.

Однако в исследовании 2018 года ученые определили, что, как и 90 процентов других звезд, Солнце, скорее всего, уменьшится из красного гиганта в белого карлика, а затем превратится в планетарную туманность.

«Когда звезда погибает, она выбрасывает в космос массу газа и пыли, называемую оболочкой. Она может составлять до половины массы звезды. Это показывает ядро звезды, у которого к этому моменту в жизни звезды заканчивается топливо, которое в конечном итоге отключается и, прежде чем окончательно умереть», - объяснил астрофизик Альберт Зейлстра из Манчестерского университета в Великобритании.

Планетарные туманности относительно распространены во всей наблюдаемой Вселенной, среди них такие известные, как Спиральная туманность, туманность Кошачий глаз, Кольцевая туманность и туманность Пузырь.

Их называют планетарными туманностями не потому, что они на самом деле имеют какое-то отношение к планетам, а потому, что, когда первые из них были обнаружены Уильямом Гершелем в конце 18 века, в телескопах того времени они были похожи по внешнему виду на планеты.

Почти 30 лет назад астрономы заметили нечто необычное: самые яркие планетарные туманности в других галактиках имеют примерно одинаковый уровень яркости. Это означает, что, глядя на планетарные туманности в других галактиках, астрономы могут рассчитать, как далеко они находятся.

Данные показали, что это было правильно, но модели противоречили этому, что беспокоило ученых с момента открытия.

«Старые звезды с малой массой должны образовывать гораздо более слабые планетарные туманности, чем молодые, более массивные звезды. Это стало источником конфликта за последние 25 лет», - сказал Зейлстра.

«Данные говорили, что вы можете получить яркие планетарные туманности от звезд с малой массой, таких как Солнце, модели говорили, что это невозможно, что-то меньшее, чем примерно в два раза больше массы Солнца, даст планетарную туманность, слишком слабую, чтобы ее можно было увидеть».

Модели 2018 года решили эту проблему, показав, что Солнце имеет примерно нижний предел массы для звезды, которая может образовывать видимую туманность.

Даже звезда с массой менее 1,1 массы Солнца не создаст видимую туманность. С другой стороны, более крупные звезды, в 3 раза массивнее Солнца, будут создавать более яркие туманности.

Для всех других звезд между ними предсказанная яркость очень близка к наблюдаемой.

«Это хороший результат», - сказал Зейлстра. «Теперь у нас не только есть способ измерить присутствие звезд возрастом в несколько миллиардов лет в далеких галактиках, что на удивление сложно измерить, мы даже выяснили, что будет делать Солнце, когда оно умрет!»