Αστροφυσική, Διάστημα

Νέες ιδέες για το πως πεθαίνουν τα αστέρια λύνουν ένα παλιό μυστήριο

Written by Δ.Μ.

Οι φυσικοί έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια θα έχει «ξοδέψει» όλα του τα καύσιμα. Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι το μητρικό μας άστρο αρχικά θα διογκωθεί και θα μετατραπεί σε αυτό που οι ειδικοί ονομάζουν «ερυθρός γίγαντας» και στην συνέχεια θα συρρικνωθεί και θα γίνει ένας «λευκός νάνος» που είναι ο όρος για τα αστρικά πτώματα.

Share

Οι φυσικοί έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος σε περίπου πέντε δισεκατομμύρια χρόνια θα έχει «ξοδέψει» όλα του τα καύσιμα.  Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι το μητρικό μας άστρο αρχικά θα διογκωθεί και θα μετατραπεί σε αυτό που οι ειδικοί ονομάζουν «ερυθρός γίγαντας» και στην συνέχεια θα συρρικνωθεί και θα γίνει ένας «λευκός νάνος» που είναι ο όρος για τα αστρικά πτώματα. 

PuWe1Apodflux

Στην εικόνα φαίνεται πολύ αχνά το PuWe 1 (ανακαλύφθηκε από τους Purgathofer-Weinberger το 1980), ένα πλανητικό νεφέλωμα που δημιουργήθηκε όταν ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι απελευθέρωσε τα εξωτερικά του στρώματα κοντά στο τέλος της ζωής του, μέσω παλμικών ταλαντώσεων και ισχυρού αστρικού ανέμου. Αυτό το ιονισμένο «κέλυφος αερίων» ακτινοβολεί, δίνοντας την εικόνα του πλανητικού νεφελώματος.

Οι αστρονόμοι πίστευαν ότι η μάζα ενός άστρου υπαγορεύει το είδος του νεφελώματος που παράγει, με τους πιο μεγάλους αστέρες να δημιουργούν τα πιο λαμπρά νεφελώματα και τα αστέρια με χαμηλότερες μάζες, όπως ο ήλιος, να κάνουν νεφελώματα πολύ αχνά για να τα δούμε από άλλο γαλαξία.  

Αλλά αυτή η ιδέα δεν ταιριάζει με τις παρατηρήσεις: Τα φωτεινότερα πλανητικά νεφελώματα σε παλαιότερους ελλειπτικούς γαλαξίες – που πιστεύεται ότι βρίσκονται αστέρες μόνο με χαμηλή μάζα – είναι εξίσου φωτεινοί με εκείνους στους νεότερους, σπειροειδείς γαλαξίες, όπου αφθονούν τα τεράστια αστέρια. Το αίνιγμα αυτό δίχασε τους αστρονόμους εδώ και δεκαετίες.

Τώρα μια διεθνής ομάδα επιστημόνων παρουσιάζει ένα νέο σενάριο σύμφωνα με το οποίο έχουν προσομοιώσει τον σχηματισμό πλανητικών νεφελωμάτων με βάση μια νέα θεωρία της αστρικής εξέλιξης. Αυτή η θεωρία λέει ότι, αφού τα μικρότερα αστέρια ρίξουν τα εξωτερικά τους στρώματα, οι γυμνοί πυρήνες τους θερμαίνονται πιο γρήγορα από ό,τι νόμιζαν προηγουμένως. Αυτό επιτρέπει στον αστρικό πυρήνα να δίνει περισσότερη ενεργητική ακτινοβολία στο γύρω νεφέλωμα πριν το αέριο επεκταθεί πολύ μακριά στο διάστημα, δημιουργώντας τελικά ένα πιο φωτεινό νεφέλωμα.

Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι τα αστέρια που κυμαίνονται από 1,1 έως 3 φορές τη μάζα του ήλιου παράγουν νεφελώματα με παρόμοια φωτεινότητα. Αυτό το αποτέλεσμα θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί τα νεφελώματα που βρέθηκαν σε γαλαξίες με αστέρια ηλικίας 7 δισεκατομμυρίων ετών μπορεί να είναι εξίσου λαμπερά με αυτά που βρίσκονται σε γαλαξίες γεμάτους αστέρια ηλικίας μόνο 1 δις.

Έτσι ο Ήλιος μας αφού περάσει το στάδιο του ερυθρού γίγαντα δεν θα γίνει λευκός νάνος αλλά θα μετατραπεί σε ένα τεράστιο λαμπρό νεφέλωμα αερίων και σκόνης που θα είναι ορατό ακόμη και σε γειτονικούς γαλαξίες.

planetary-nebulae_feat

Εικόνες πλανητικών νεφελωμάτων όπως πάρθηκαν από το Hubble

Έτσι σε 5 δισεκατομμύρια χρόνια ο νεκρός ήλιος μας θα μετατραπεί σε ένα εκπληκτικό πλανητικό νεφέλωμα που θα είναι ορατό για εκατομμύρια έτη φωτός, λένε οι επιστήμονες.  Και στηρίζουν το σενάριο αυτό σε προσομοιώσεις που έκαναν οι οποίες δείχνουν ότι το νεφέλωμα αυτό θα λάμπει για περίπου δέκα χιλιάδες χρόνια.

Η προσομοίωση δείχνει επίσης ότι η Γη μπορεί να καταφέρει να επιβιώσει από την διαδικασία αυτοκαταστροφής του Ήλιου αλλά θα έχει πάψει προ πολλού να είναι ένας τόπος φιλόξενος στην ζωή. Σύμφωνα με την προσομοίωση που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Astronomy» περίπου δύο δισ. έτη πριν ξεκινήσει η διαδικασία αυτοκαταστροφής του Ήλιου το άστρο θα γίνεται ολοένα και πιο λαμπρό θερμαίνοντας ολοένα και περισσότερο τον πλανήτη μας με αποτέλεσμα κάποια στιγμή οι ωκεανοί κυριολεκτικά να βράζουν.

Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share