Астрономы впервые наблюдали, как красный гигант пожирает планету

Астрономы команды Кишалая Де (Массачусетский технологический институт), впервые наблюдали, как звезда-красный гигант пожирает планету. Они обнаружили это случайно при поиске радиационных всплесков в бинарных звездных системах.

Яркая вспышка далекой звезды

Звезда разорвала экзопланету размером с Юпитер, выбросив материал в космос. Это привело к яркой вспышке и послесвечению, сообщают астрономы в Nature. В мае 2020 г. они заметили звезду, которая за неделю стала в сто раз ярче. Вспышка в видимом свете продолжалась около десяти дней, а затем значительно ослабела. Как выяснилось, она исходила из системы, расположенной в созвездии Орла - от нас в 12 000 световых лет.

Оказалось, что свет, излучаемый этой вспышкой, почти не содержал спектральных признаков водорода и гелия, как это обычно бывает при взаимодействии двух звезд в бинарной системе. Зато в данных Zwicky Transient Facility замечены эмиссионные линии различных металлов, таких как натрий, магний и барий, а также признаки некоторых оксидов металлов, встречающиеся только в очень холодных звездах.

Однако, когда яркость звезды увеличивается, она обычно становится еще горячее, но данном случае было лишь необычайно яркое послесвечение в инфракрасном диапазоне, длившееся около 15 месяцев. По мнению астрономов, это излучение исходило от выброшенного материала, который остыл, сконденсировался в пыль и затем образовал теплый пылевой кокон вокруг места события.

Огненный конец планеты

Это не было столкновением двух звезд, поскольку обнаружилось всего от 0,001 до 0,0001 части того количества материала и энергии, которое обычно выделяется при этом. Впервые астрономы наблюдали практически в реальном времени поглощение планеты красным гигантом ZTF SLRN-2020. Масса разрушенной планеты составляет 1-10 масс Юпитера, а звезды - 0,8-1,5 масс Солнца.

Этот сценарий предвосхищает то, с чем столкнется Солнечная система по истечению пяти миллиардов лет. В ядре Солнца израсходуются запасы водорода и оно станет красным гигантом. Поскольку ядерный синтез распространится на его оболочку, наше светило продолжит раздуваться, причем температура его поверхности упадет - оно станет красным и постепенно поглотит внутренние планеты. А когда пройдет еще три миллиарда лет, такая же участь ждет и Землю.

Источник информации и фото: scinexx.de

Первая обширная карта возраста звезд Млечного Пути

Благодаря новым методам определения возраста звезд астрономы впервые отобразили крупномасштабную возрастную структуру нашего Млечного Пути. Для этого они определили возраст почти 100000 красных гигантов - звезд, находящихся на расстояниях до 50000 световых лет от галактического центра. Таким путем астрономы Института астрономии Макса Планка, возглавляемые Мелиссой Несс (Melissa Ness) и Мари Мартиг (Marie Martig), смогли проверить основные сегодняшние представления о нашей родной галактике. В частности, карта подтверждает, что расширение Млечного Пути происходило от центра к его краям и поэтому сегодня наиболее древние звезды находятся во внутренних районах.

С помощью обширных исследований последних десятилетий получены данные о миллионах астрономических объектов. Поэтому ученые смогли проводить крупномасштабную обработку немыслимых ранее объемов, являющуюся всего лишь доступным для этих целей инструментом. Мелисса Несс и Мари Мартиг внесли в число астрономических инструментов два важных дополнения: с помощью данных АПОГЕЙ-скрининга (части обзора Sloan Digital Sky) и космического телескопа Кеплер они разработали два независимых друг от друга метода определения возраста красных гигантов непосредственно по их спектрам (то есть по световым признакам звезд).

Это позволило астрономам определить возраст почти 100000 красных гигантов и создать совершенно новую карту Млечного Пути: распределение по возрасту показывает, где в Галактике находятся старые, звезды среднего возраста или самые молодые. Карта представляет собой поперечный разрез основных галактических регионов от центра до окраин, удаленных на 65000 световых лет.

Возрастное распределение красных гигантов по Млечному Пути показано на модели галактики, подобной нашей. Цвета соответствуют разному возрасту звезд: красный - самым старым, зеленый - звездам среднего возраста, а синий - самым молодым. Распределение по возрасту, включая заметную концентрацию более старых звезд в направлении центра, подтверждает данные нынешних моделей развития Галактики
Фото: М. Несс и Г. Стинсон / MPIA

Такая карта делает возможным тестирование моделей развития Млечного Пути, предсказывающее, например, что формирование звездных дисков, в которых находится большинство звезд в галактиках, похожих на нашу, происходило от центра к окраинам. Исходя из этого, около галактического центра должны располагаться более старые звезды, а по направлению к краям - всё более молодые. Карта подтверждает именно это распределение.

Как только будут получены результаты текущих наблюдений APOGEE-2 или работы спутника ЕКА Гайя, астрономы смогут, вероятно, с помощью методов, разработанных Несс и Мартиг, реконструировать историю возникновения звезд Млечного Пути в целом: сколько звезд появилось в разные периоды нашей галактической истории, в каких регионах это происходило, и как звезды изменили исходный материал нашей Галактики возникающими в них более тяжелыми химическими элементами. Такие изменения и наличие тяжелых элементов являются необходимым условием для образования планет и, в конечном счете, живых организмов.

Источник: mpia.de

Движущиеся пятна на красном гиганте в созвездии Треугольник

На красном гиганте, звезде XX Trianguli - его каталожный номер hd 12545 - обнаружены большие темные пятна. В течение довольно длительного времени за их движением на этой переменной звезде следила команда исследователей Института астрофизики Лейбница (AIP), Потсдам.

Много веков назад на поверхности нашей центральной звезды астрономы обнаружили темные области. Такие же темные пятна, как на Солнце, есть и на других звездах. Исследователи изучали на протяжении шести лет звездные пятна на красном гиганте XX Trianguli в созвездии Треугольника. Для этого они применили два роботизированных 1.2-метровых прибора телескопа STELLA, установленного на Тенерифе - одном из Канарских островов.

Хотя XX Треугольника имеет приблизительно 20-кратный диаметр Солнца, он кажется нам на расстоянии 1500 световых лет лишь небольшой точкой. Поэтому его поверхность не может напрямую рассматриваться как диск. Чтобы выяснить ее свойства, ученым, возглавляемым Андреасом Кюнстлером, пришлось прибегнуть к косвенным математическим методам.

Пятна на XX Треугольника
Фото из видео: © А. Кюнстлер, А. Т. Кэрролл и К. Мейер (AIP)

Для наблюдений они использовали томографию Допплера, позволяющую представить звезду на основе спектральной информации в виде диска с деталями поверхности. На полученых изображениях XX Треугольника видны большие темные регионы. Эти звездные пятна гораздо больше и стабильнее, чем на Солнце.

Звездные пятна в движении на XX Trianguli

Движущиеся пятна на XX Треугольника © А. Кюнстлер, А. Т. Кэрролл и К. Мейер (AIP)

Эта уникальная серия снимков Допплера показывает звездные пятна на полюсах звезды ХХ Tri, а также несколько меньших пятен на ее экваторе. Во время шестилетних наблюдений замечено систематическое изменение их распределения и морфологии.

Чтобы узнать больше об эволюции звездных пятен на XX Треугольника, астрономы наблюдали звезду в период между июлем 2006 и апрелем 2012 года 667 раз и получили спектры с высоким расширением, отобразившими 86 оборотов гигантской звезды, обращающейся вокруг себя за 24 дня. На основе данных изображений был создан видеоклип, который иллюстрирует изменения звездных пятен за это время. В нем использованы три формы:

• "Real view" показывает звезду как вращающийся шар (в сравнении с Солнцем);
• поверхность в классической проекции Меркатора;
• "Pole-on view" - непосредственный взгляд на северный полюс звезды.

В видео показано, как меняются распределение звездных пятен и их размеры. Кроме того, видны изменения в морфологии: распад и слияние звездных пятен. Из этих данных можно получить информацию о магнитном поле на поверхности звезды-гиганта.

Источник: spektrum.de