Що буде, коли Сонце помре: вчені виявили підказки

Учені, які на певний час стали "зоряними археологами", знайшли сліди магнетизму на давно померлих зірках, відомих як "білі карлики". І це відкриття може розповісти про те, як зірки еволюціонують від фази "роздутих" червоних гігантів до фази компактних і тліючих білих карликів. Це станеться і з нашим Сонцем приблизно через п'ять мільярдів років, повідомляє Space.com.

Дослідники пов'язали теоретичну модель зі спостереженнями за зірками на різних стадіях їхньої еволюції, поєднавши свідчення наявності магнітних полів на поверхнях білих карликів із магнетизмом, виявленим у ядрах червоних гігантів. Модель команди ґрунтується на ідеї, що магнітні поля, які формуються на ранніх стадіях життя зірки, зберігаються протягом усіх її наступних стадій, в кінцевому підсумку з'являючись на білих карликах мільярди років потому у вигляді "скам'янілих полів".

Потім вчені використовували вимірювання зоряних коливань, або просто "зоряних трясінь", застосовуючи методи астеросейсмології. Завдяки цьому вони розвинули теорію викопного поля як пояснення зоряного магнетизму.

"Магнітне поле зірки важливе для того, як зірка функціонує всередині, як довго вона живе та еволюціонує. Як правило, старіші білі карлики мають більшу магнітну активність, ніж молодші", — заявив один із керівників групи дослідників Лукас Ейнрамхоф з Австрійського інституту науки і технологій (ISTA).

Щоб показати, як пов'язані червоні гіганти і білі карлики, вчені розглянули заключну частину еволюції Сонця.

Приблизно через п'ять мільярдів років Сонце вичерпає запаси водню у своєму ядрі, і процес ядерного синтезу, який перетворює цей елемент на гелій, стане неможливим. Оскільки цей процес є основним джерелом енергії, що виробляється Сонцем, це також означатиме припинення зовнішнього тиску, що перешкоджає колапсу Сонця під дією власної гравітації.

У міру колапсу ядра Сонця його зовнішні шари, де ядерний синтез все ще відбувається, роздуються приблизно в 100 разів порівняно з початковою шириною зірки — можливо, навіть більше. Це фаза червоного гіганта. Сонце може поглинути кам'янисті планети своєї системи, включно із Землею, і роздутися до орбіти Марса.

Фаза червоного гіганта Сонця буде відносно недовгою, імовірно, вона триватиме всього мільярд років. Зовнішні шари зірки з часом охолонуть і розсіються, залишивши туманність із колишньої зоряної речовини, що оточує ядро Сонця, яке потім перетвориться на відкритий зоряний залишок, що остигає, який і називається білим карликом. Це заключна стадія життя для всіх зірок, маса яких близька до маси нашої.

Віднедавна вчені вивчають внутрішню будову червоних гігантів, ґрунтуючись на "зоряних трясіннях". Вони показали, що магнітні поля існують у ядрах червоних гігантів, у білих карликів же вони знаходяться на поверхні. Учені вважають, що модель "викопного поля" зоряного магнетизму пов'язує ці магнітні поля на двох різних етапах еволюції зірок, незважаючи на те, що ця теорія в останні роки втратила популярність серед учених.

"Оскільки білий карлик — це оголене ядро червоного гіганта, який скинув свої зовнішні шари, ці різні спостереження, по суті, досліджують одну й ту саму область внутрішньої структури зірки на різних стадіях еволюції. Якщо магнітне поле, спостережуване під час фази червоного гіганта, збігається з тим, яке еволюціонує і стає спостережуваним на поверхні білого карлика, то теорія "скам'янілого поля" може пояснити і пов'язати ці спостереження", — сказав Ейнрамхоф.

Вчені вважають, що після фази червоного гіганта скидання зовнішніх шарів залишає характерні сліди на поверхні білого карлика. Одним із ключових елементів цього є те, наскільки далеко поширюється магнетизм у ядрі червоного гіганта.

Раніше астроном-любитель DudeLovesSpace  випадково зняв на відео активну ділянку на Сонці AR4392 саме в той момент, коли вона викидала потужний спалах. Прилади на Землі вловили радіовипромінювання, яке астроном потім перетворив на звук. У результаті йому вдалося отримати рідкісне аудіовізуальне видовище Сонця.