Tarptautinė astronomų komanda 2018 m. nustatė, kad virtimas planetiniu ūku – švytinčiu dujų ir kosminių dulkių burbulu – yra labiausiai tikėtina Saulės pabaiga.
Saulei yra apie 4,6 mlrd. metų – vertinant pagal kitų Saulės sistemos objektų, susiformavusių maždaug tuo pačiu metu, amžių. Remdamiesi kitų žvaigždžių stebėjimais, astronomai prognozuoja, kad jos gyvavimo pabaiga ateis dar maždaug po 10 mlrd. metų.
Žinoma, pakeliui nutiks ir kitų dalykų. Maždaug po 5 mlrd. metų Saulė turėtų virsti raudonąja milžine. Žvaigždės branduolys susitrauks, tačiau jos išoriniai sluoksniai išsiplės iki Marso orbitos ir praris mūsų planetą – jei ji apskritai dar egzistuos.
Viena yra aišku: iki to laiko mūsų jau nebebus. Tiesą sakant, žmonijai liko tik apie 1 mlrd. metų, nebent rasime būdą, kaip iš Žemės ištrūkti. Taip yra todėl, kad Saulės ryškumas kas milijardą metų padidėja maždaug 10 procentų.
Tai skamba nedaug, bet toks ryškumo didėjimas užbaigs gyvybę Žemėje. Mūsų vandenynai išgaruos, o paviršius taps per karštas, kad galėtų susiformuoti vanduo.
Sunku nustatyti, kas bus po Saulės mirties. Keletas ankstesnių tyrimų parodė, kad tam, jog susiformuotų ryškus planetinis ūkas, pradinė žvaigždė turi būti dvigubai masyvesnė už Saulę.
Tačiau 2018 m. tyrime, naudojant kompiuterinį modeliavimą, nustatyta, kad mūsų Saulė, kaip ir 90 proc. kitų žvaigždžių, iš raudonosios milžinės greičiausiai susitraukia ir tampa baltąja nykštuke, o tada virsta planetiniu ūku.
„Kai žvaigždė miršta, ji išmeta į kosmosą dujų ir dulkių masę – vadinamąjį apvalkalą. Šis apvalkalas gali sudaryti net pusę žvaigždės masės. Tai atskleidžia žvaigždės branduolį, kuris šiuo žvaigždės gyvavimo laikotarpiu jau baigia išsekti, galiausiai išsijungia ir galiausiai miršta, – aiškino vienas iš straipsnio autorių, Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) astrofizikas Albertas Zijlstra. – Tik tada karštas branduolys priverčia išmestą apvalkalą ryškiai švytėti maždaug 10 000 metų – astronomijoje tai trumpas laikotarpis. Būtent dėl to planetinis ūkas tampa matomas. Kai kurie iš ukų yra tokie ryškūs, kad juos galima pamatyti iš itin didelių atstumų, siekiančių dešimtis milijonų šviesmečių, nors pati žvaigždė būtų gerokai per blanki, kad ją būtų galima įžiūrėti.“
Komandos sukurtame duomenų modelyje iš tikrųjų prognozuojamas įvairių rūšių žvaigždžių gyvenimo ciklas, kad būtų galima išsiaiškinti, koks planetinio ūko ryškumas siejamas su skirtingomis žvaigždžių masėmis.
Planetiniai ūkai yra gana paplitę visoje stebimoje Visatoje, tarp jų žinomi tokios kaip Sraigės ūkas, ūkas NGC 6543, Žiedo ūkas ir ūkas NGC 7635.
Planetiniais ūkais jie pavadinti ne todėl, kad iš tikrųjų turi ką nors bendro su planetomis, bet todėl, kad, kai XVIII a. pabaigoje Williamas Herschelis atrado pirmuosius ūkus, per tuometinius teleskopus jie atrodė panašiai kaip planetos.
Beveik prieš 30 metų astronomai pastebėjo kai ką ypatingo: visos ryškiausios planetinių ukų žvaigždės kitose galaktikose yra maždaug vienodo ryškumo. Tai reiškia, kad, bent jau teoriškai, žvelgdami į planetiniai ūkus kitose galaktikose, astronomai gali apskaičiuoti, kaip toli jie yra.
Duomenys parodė, kad tai teisinga, tačiau modeliai tam prieštaravo, o tai nuo pat atradimo pradžios vargino mokslininkus.
„Senos, mažos masės žvaigždės turėtų sudaryti daug blankesnes planetines miglas nei jaunos, masyvesnės žvaigždės. Tai tapo konflikto šaltiniu per pastaruosius 25 metus“, – 2018 m. sakė A. Zijlstra. – Remiantis duomenimis, iš mažos masės žvaigždžių, tokių kaip Saulė, galima išgauti ryškius planetinius ūkus, o modeliai teigė, kad tai neįmanoma, nes iš bet ko, kas yra maždaug dvigubai mažesnės masės už Saulę, planetinis ūkas būtų per silpnas, kad jį būtų galima įžiūrėti.“
Komandos modeliai išsprendė šią problemą parodydami, kad Saulės masė yra maždaug mažiausia žvaigždės, iš kurios gali susidaryti matomas ūkas, masės riba. O didesnės žvaigždės, kurių masė iki trijų kartų didesnė už Saulės masę, sukuria ryškesnius ūkus.
Visų kitų tarpinių žvaigždžių prognozuojamas ryškumas yra labai artimas stebėtam.
„Tai puikus rezultatas, – sakė A. Zijlstra. – Dabar mes ne tik turime būdą, kaip išmatuoti kelių milijardų metų amžiaus žvaigždžių buvimą tolimose galaktikose, o tai yra nepaprastai sunkiai išmatuojamas diapazonas, bet netgi išsiaiškinome, ką Saulė darys, kai mirs!“
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Astronomy“.
Parengta pagal „Science Alert“.
