Космическое чудо: звезда-феникс, обманувшая смерть

Ученым потребовалось длительное исследование, чтобы разгадать загадку одной из малых светил южного полушария неба. Визуально она казалась относительно юной, однако анализ её элементного состава указывал на весьма зрелый возраст. Вероятно, это небесное тело относится к особому классу звёзд, часто встречающихся в плотных скоплениях, — так называемым голубым бродягам. Речь идёт не о простом внешнем омоложении, а о фактическом "перерождении", когда звезда начинает новую фазу своей жизни.

Фото: https://www.eso.org/public/images/eso2009a/ by ESO/L. Calçada, INAF-Padua/S. Zaggia, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

звезда

Расположенная на расстоянии 53 световых лет от нас в созвездии Киля, система HD 65907 представляет собой тройную звёздную структуру. На первый взгляд, её компоненты кажутся типичными представителями своего класса: желто-белый карлик с массой, близкой к солнечной, и два его менее массивных компаньона. Однако именно в отношении желто-белого карлика возникли вопросы.

Главная сложность заключалась в определении возраста звезды. Основываясь на её светимости и температуре поверхности, астрономы пришли к выводу о приблизительно пяти миллиардах лет. Для звезды с массой, аналогичной солнечной, это далеко не старый возраст. Наше Солнце находится примерно в той же стадии своего развития и, по расчётам, будет активно излучать энергию ещё около пяти миллиардов лет.

Однако, другая характеристика центральной звезды системы HD 65907 вносит полную путаницу — её химический состав. Ученые-астрономы способны определить его путём детального изучения спектра излучаемого звездой света, где каждый химический элемент оставляет свой специфический след. Анализ показал необычно низкое содержание так называемых "металлов" — термина, которым астрономы обозначают все элементы тяжелее водорода и гелия.

Количество этих "тяжелых элементов" является индикатором возраста звезды, поскольку на заре существования Вселенной, помимо водорода, гелия и небольшого количества лития, не существовало иных элементов. Вся остальная таблица Менделеева сформировалась позднее в результате ядерных процессов внутри звёзд, катаклизмов сверхновых и гравитационных взаимодействий между звёздами. Следовательно, первые поколения звёзд во Вселенной состояли исключительно из водорода и гелия, а каждое последующее поколение формировалось из всё более химически разнообразного материала.

Исходя из химического состава, HD 65907 выглядит так, будто относится к одним из самых ранних этапов формирования Вселенной. Её возраст, определенный по химическим элементам, оценивается в 11 миллиардов лет. Это не означает, что она состоит только из водорода и гелия, но содержание других элементов в ней крайне незначительно. Например, лития в ней обнаружено как минимум в шесть раз меньше, чем в Солнце, а бериллия — в 15 раз меньше.

Исследователи из Бразилии и Австралии представили интересную гипотезу, позволяющую разгадать эту загадку. Они выдвинули предположение о том, что в созвездии Киля наблюдается еще один пример уникального класса звёзд — так называемых голубых бродяг. Эти звёзды действительно более горячие и излучают в более синей части спектра, чем следовало бы ожидать, учитывая их массу и возраст. Создается впечатление, что они сохраняют свою молодость дольше ожидаемого.

Астрономы заметили, что такие звёзды преимущественно обнаруживают в шаровых скоплениях — сферических областях космоса, густонаселенных очень старыми звездами, такими как белые карлики и нейтронные звезды, которые являются компактными остатками звёзд.

Существует теория, объясняющая появление голубых бродяг столкновением и объединением белых карликов. В результате такого слияния материал двух угасших звёзд перемешивается и нагревается до такой степени, что в образовавшейся новой звезде вновь начинаются ядерные процессы. Это явление сравнивают с возрождением.

По мнению астрофизиков, именно такой сценарий произошел с HD 65907. Они полагают, что она сформировалась из двух звёзд-карликов, которые возникли 11 миллиардов лет назад, а около пяти миллиардов лет назад вступили в гравитационное взаимодействие и слились.

Однако, эта предполагаемая "воскресшая" звезда не находится в плотном скоплении, где столкновения более вероятны. В связи с этим возникла гипотеза, что она объединилась со своей звездой-компаньоном. Это означает, что первоначально это могла быть система из четырех звезд. Астрофизики подчеркнули, что четверные звездные системы также встречаются в космосе.

Уточнения

Фе́никс — мифологическая долгоживущая птица, возрождающаяся после гибели.