• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.08.2024, 14:09
Дарья Губина
2
1,9 тыс

Астрономы нашли рекордную суперлитиевую звезду

❋ 5.4

Обычно в процессе эволюции содержание лития в звездах падает. Тем не менее астрономам давно попадаются старые светила с высоким содержанием этого металла. Новая звезда оказалась рекордсменом среди себе подобных. Современные модели не могут объяснить ее состав.

Центр Млечного Пути в инфракрасном диапазоне. Снимок космического телескопа «Спитцер» / © NASA, Caltech, Susan Stolovy (SSC, Caltech)
Центр Млечного Пути в инфракрасном диапазоне. Снимок космического телескопа «Спитцер» / © NASA, Caltech, Susan Stolovy (SSC, Caltech)

С возрастом содержание лития в фотосфере звезд, то есть нижнем слое атмосферы, сокращается. У маломассивных звезд это начинается еще до выхода на главную последовательность, когда их источником энергии становятся термоядерные реакции. Причем скорость падения содержания лития невозможно объяснить стандартным «взрослением» звезды. Очевидно, свой вклад делают внутренние гидродинамические процессы.

В общем, во всех маломассивных красных гигантах астрономы ожидают видеть низкое содержание лития. Тем удивительнее взрослые светила, которые умудряются удержать высокое содержание этого металла.

Впервые красных гигантов с аномально высоким содержанием лития заметили еще в 1980-х годах. Разглядеть наличие лития в прохладных звездах довольно легко, поэтому за прошедшие десятилетия накопилось множество данных наблюдений. В среднем высокое содержание этого элемента встречается у одного-двух процентов красных гигантов.

На сегодня известно примерно 150 гигантов с высоким содержанием лития. Из них около 20 считаются суперлитиевыми звездами c показателем относительного содержания металла выше 3,3. Лишь у нескольких гигантов он превысил 4.

Астрономы из Флоридского университета (США) обнаружили в гало Млечного Пути взрослого красного гиганта J0524-0336 с показателем содержания лития около 5,62, что делает его самой суперлитиевой звездой из известных до сих пор. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Звезду заметили в рамках обзора, целью которого было найти старые звезды Галактики. Гигант J0524-0336 приближается к последним этапам эволюции и уже становится нестабильным. Он гораздо больше и ярче звезд своего типа. Как предположили авторы исследования, его масса приблизительно равняется 0,8 солнечной, что обычно для таких гигантов на этом этапе развития. Получается, сейчас он примерно в 30 раз больше Солнца.

«Мы обнаружили, что у J0524-0336 в 100 тысяч раз больше лития, чем у Солнца на сегодняшнем этапе его эволюции. Такое количество сложно объяснить принятыми моделями эволюции звезд. Возможно, существует какой-то другой механизм производства или удержания лития», — объяснила Рана Эззеддин, астроном из Флоридского университета.

Слева: линия поглощения гелия в спектре ультралитиевой звезды J0524-0336 во время разных сессий наблюдений. Красная пунктирная линия — линия поглощения у нормальной звезды (J0155-6400). Справа: расположение новой звезды на диаграмме Герцшпрунга — Рассела. Линиями отмечены разные траектории эволюции красных гигантов. Рыжая ведет от главной последовательности к вершине ветви красных гигантов. Зеленая — от горизонтальной ветви к первой тепловой пульсации на асимптотической ветви гигантов. Черным отмечен «бугорок ветви красных гигантов» / © Kowkabany et al. The Astrophysical Journal (2024)

Известно несколько механизмов, которые могут объяснить высокое содержание лития в красных гигантах. Эти механизмы можно разделить на внешние и внутренние. В новой научной работе ученые рассмотрели все предположения в контексте параметров J0524-0336.

В число внешних механизмов входят поглощение планеты и взаимодействие со звездой-компаньоном. Чтобы объяснить, насколько большое содержание лития, у самой планеты должно было быть аномально высокое количество этого металла. К тому же, согласно моделям, у звезд этого типа вообще маловероятно образование планет. Со звездой-компаньоном все не так просто. Судя по движению гиганта J0524-0336, сейчас у него нет соседки, но довольно быстрое вращение может быть признаком недавнего взаимодействия с другим светилом.

Сложнее понять внутренние процессы. В теории и по данным наблюдений, на определенном этапе развития в благоприятных условиях красные гиганты могут начать производить литий. Для этого в звездах должно идти сильное «перемешивание». Как раз в механизмах этого перемешивания астрономы пока не разобрались.

Есть еще одна версия. Чрезвычайно высокое содержание лития может наблюдаться из-за появления временной литиевой оболочки. Вероятно, это пока неизученный этап развития красных гигантов перед переходом к более спокойному производству лития. По расчетам, он может длиться около 20 тысяч лет. Этот гипотетический этап называют литиевой вспышкой (lithium flash). Авторы новой статьи предположили, что J0524-0336 проходит через такую «вспышку».

«Если мы найдем скопление пыли в околозвездном диске или кольцо обломков и материи, выброшенной из звезды, то поймем, что звезда пережила потерю массы, например, при взаимодействии с другой звездой. Если мы не увидим такой диск, то сможем заключить, что обогащение литием произошло из-за пока неизвестного процесса внутри звезды», — заключила Рана Эззеддин. Ученые планируют продолжить наблюдения за звездой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 августа, 09:23
Максим Абдулаев

Американские палеонтологи собрали первую научно достоверную копию скелета Deinosuchus schwimmeri — суперхищника длиной 9,5 метра, обитавшего в меловом периоде. В процессе реконструкции ученые провели ревизию уже найденных окаменелостей, упразднили один сомнительный вид и описали новый. В итоге исследователи классифицировали животное как предка аллигаторов, а еще нашли у него интересные анатомические особенности пока неясного назначения.

7 августа, 08:30
Александр Березин

Авторы новой работы утверждают, что общий предок всего живого (LUCA) по сути не был свободноживущим организмом. А его потомки, чтобы стать такими, пошли двумя принципиально разными путями, образовав две принципиально разные группы существ.

6 августа, 14:37
Андрей Серегин

Связь между депрессивными расстройствами и повышенным риском когнитивных нарушений известна давно, однако ее биологические механизмы оставались неясными. Ученые выяснили, что у людей с депрессией отдельная область гиппокампа, ответственная за память, меньше.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

4 августа, 13:21
Андрей Серегин

Животные нередко оценивают безопасность незнакомой пищи по поведению сородичей и представителей других видов. Эксперименты ученых в Альпах показали, что вороны не спешат подходить к новому месту кормления, пока к еде не приступят кабаны, ориентируясь на них в рискованной ситуации.

3 августа, 13:03
Evgenia Vavilova

В Тюмени у «Газпром нефти» естественным образом сформировался большой научно-исследовательский кластер. В городе расположено более десятка институтов и образовательных центров, филиалы РАН, а в 2024 году на полную мощность заработал исследовательский центр «Геосфера». Корреспондент Naked Science побывала в Тюмени по приглашению «Газпром нефти». Рассказываем об этом опыте в подробностях.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
1 2
08.08.2024
"С возрастом содержание лития в фотосфере звезд, то есть нижнем слое атмосферы, сокращается. У маломассивных звезд это начинается еще до выхода на главную последовательность, когда их источником энергии становятся термоядерные реакции. Причем скорость падения содержания лития невозможно объяснить стандартным «взрослением» звезды. Очевидно, свой вклад делают внутренние гидродинамические процессы." Прочитал и ничего не понял. "Маломассивные", догадываюсь, в этом случае, это про все звёды-карлики от M до O. Но у них литий не сгорает на главной последовательности, его уровень постоянен. О каком старении речь? Или "маломассивные" это конвективные красные карлики M<0,3 солнечной (даже M<0,6)? Тогда у них литий сгорит ещё на треке Хаяши и на главной последовательности лития не будет... "Lithium flash" вообще какая-то маняфантазия авторов. Чтобы из лития образовалась оболочка, надо чтобы он не сгорал после образования, а он будет сгорать! Надо прочитать что они там написали конечно.
    1, Вообще-то в статье речь идёт о красных гигантах, т.е. звёздах, на одной из последних стадий эволюции перед превращением в белые карлики. Этот этап ожидает и Солнце, из статьи следует, что через неё проходят и звёзды чуть менее массивные, чем наша звезда.