• 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
7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 14:16
Марк Чернов

Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

6 июля, 10:09
Дарья Губина

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
1 2
08.08.2024
-
0
+
"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.