Астрономы впервые наблюдали момент, когда остатки умирающей звезды окончательно растворяются в межзвёздной среде. Это произошло в туманности Улитка — одном из самых известных планетарных образований, которое показывает, что ждёт наше Солнце примерно через пять миллиардов лет, рассказывает Space.com.

Что происходит со звездой в конце жизни

Туманность Улитка находится в 650 световых годах от нас, в созвездии Водолея. Когда-то в её центре была обычная звезда, похожая на Солнце. Когда запас водорода для термоядерных реакций в ядре закончился, ядро начало сжиматься, а внешние слои разогрелись и раздулись. Звезда превратилась в красный гигант, а затем сбросила оболочку. Так возникла планетарная туманность. В центре остался белый карлик — остывающее ядро.

Расширяющийся газ постепенно должен смешиваться с межзвёздной средой и обогащать её элементами, которые звезда синтезировала за свою жизнь. Именно из таких облаков потом рождаются новые звёзды. До сих пор этот «переход» почти не удавалось увидеть напрямую.

«Мы видим, как вещество, сброшенное в конце жизни звезды, разрушается и возвращается в галактику. Этот момент передачи — от узнаваемых звёздных обломков к разреженному газу между звёздами — было очень трудно наблюдать», — отметил руководитель исследования Питер ван Доккум из Йельского университета.

Случайное открытие

Команда не искала этот эффект специально. Учёные калибровали новый инструмент MOTHRA в обсерватории Эль-Саусе в Чили и выбрали для проверки хорошо знакомую туманность Улитка. Вместо обычной калибровочной картинки они увидели сеть дугообразных структур во внешней оболочке.

«Мы думали, что просто снимаем одну из самых известных туманностей. Вместо этого обнаружили удивительную сеть дугообразных структур. Сразу стало ясно, что слабая внешняя часть Улитки рассказывает историю, которую раньше в основном упускали», — сказал Роберто Абрахам из Университета Торонто.

Как вещество растворяется в галактике

Во внешней гало туманности исследователи нашли 22 полных или частичных дугообразных сгустка — ударные волны, которые возникают, когда выброшенный звездой газ врезается в межзвёздную среду. Ближе к центру эти структуры крупные, тонкие и чёткие. Чем дальше, тем они меньше, размытее и сильнее фрагментированы.

Это показывает постепенное разрушение материала. По оценкам учёных, после встречи с межзвёздной средой вещество планетарной туманности может сохраняться около 10 тысяч лет, прежде чем окончательно рассеется.

Связь с будущим Солнца

Через пять миллиардов лет Солнце пройдёт похожий путь: исчерпает водород, сбросит оболочку и превратится в белый карлик, окружённый планетарной туманностью. Вещество, из которого когда-то сформировались Земля и всё живое на ней, снова вернётся в Млечный Путь и когда-нибудь войдёт в состав новых звёзд и планет.

«В далёком будущем Солнце пройдёт через похожий процесс, и его вещество войдёт в тот же цикл», — сказал ван Доккум.

Исследование опубликовано 12 августа в журнале Nature.

Вкратце

Астрономы впервые увидели, как газ планетарной туманности Улитка разрушается и смешивается с межзвёздной средой. Во внешней оболочке обнаружены ударные волны — следы «возвращения» звёздного вещества в галактику. Этот процесс показывает полный цикл жизни звезды, похожей на Солнце, и то, что ждёт нашу собственную звезду через миллиарды лет. Работа опубликована в журнале Nature.