Астрономы впервые увидели, как "кашляет" умирающая престарелая звезда

Чилийские и немецкие ученые впервые смогли проследить за тем, как "кашляет" умирающая престарелая звезда Антарес, одно из самых крупных и ярких светил в ближайших окрестностях Солнца, и открыть мощнейшие турбулентные потоки пыли и газа в ее атмосфере, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Главной загадкой существования красных гигантов является то, почему они окружены гигантскими "шубами" из пыли, простирающимися на десятки миллиардов километров. Сегодня ученые считают, что их порождают конвективные потоки газа, "перемешивающие" и охлаждающие материю этих звезд. Все эти идеи, однако, были теориями, и до сегодняшнего дня их никто не проверял", - комментирует открытие Гэйл Шефер (Gail Schaefer) из университета Джорджии в Атланте (США).

Антарес, или альфа Скорпиона, входит в двадцатку самых ярких звезд небосвода и является одной из самых крупных звезд, известных человечеству. Его масса примерно в 18 раз больше, чем у Солнца, а радиус - примерно в тысячу раз, благодаря чему внешняя граница этой звезды проходит примерно там же, где расположен пояс астероидов между орбитами Юпитера и Марса.

В отличие от Солнца, звезды "среднего возраста", Антарес находится на последнем этапе звездной эволюции, стадии красного сверхгиганта. На этом этапе звезды, которые почти полностью исчерпали свой запас водородного "горючего", резко расширяются и начинают сбрасывать вещество внешних оболочек в открытое космическое пространство.

Это вещество образует светящуюся туманность в непосредственной близости от звезды, и сильно мешает наблюдениям за самим Антаресом и его крайне разреженной атмосферой. Через некоторое время Антарес полностью израсходует все запасы "звездного топлива" и превратится в сверхновую, которую на Земле можно будет увидеть даже днем, и наблюдения за его внешними слоями позволят ученым понять, как быстро это должно произойти.

Кейити Онака (Keiichi Ohnaka) из Католического университета Чили и его коллеги сделали первый шаг к реализации этой цели, получив первые фотографии потоков газа на поверхности Антареса, которые непосредственно участвуют в формировании частиц пыли и ее "побеге" с поверхности светила.

Это удалось делать благодаря двум вещам - гигантским размерам Антареса, позволяющим наблюдать за отдельными регионами его поверхности при помощи телескопа VLTI, и тому, что его атмосфера является достаточно холодной и спокойной для того, чтобы в ней могли возникать молекулы угарного газа и других сложных веществ.

Угарный газ, как объясняют ученые, поглощает и излучает свет на определенных длинах волн, и смещения его линий в спектре в сторону от "нормы" указывают на то, куда и с какой скоростью движутся молекулы. Руководствуясь этой идеей, Онака и его коллеги смогли проследить за движением потоков газа на поверхности престарелой звезды и понять, что именно управляет ее "дыханием".

Как оказалось, "кашель" Антареса был очень неровным и прерывистым - часть его недр была относительно спокойной, а другие регионы были покрыты турбулентными потоками газа, которые двигались с очень высокой скоростью, превышавшей 20 километров в секунду.

Как объясняют ученые, открытие этих потоков важно по той причине, что они не могут двигаться с подобной скоростью в соответствии с текущими представлениями о рождении пыли в атмосфере красных гигантов. Соответственно, это говорит о том, что предсказания о сроках жизни Антареса, Бетельгейзе и других умирающих гигантских звезд могут быть в корне неверными, заключают ученые.