Ученые предсказывают, что когда Солнце истощит свои запасы топлива, его судьба будет связана с образованием планетарной туманности. Эта сверхновая фаза, сопровождающаяся извержением внешних слоев, означает окончание существования звезды. Ранее полагали, что Солнце превратится в планетарную туманность, но недавние данные показали, что оно должно быть немного более массивным.
Возраст Солнца составляет около 4,6 миллиардов лет, а его предполагаемая продолжительность жизни еще примерно 10 миллиардов лет. Однако, через примерно 5 миллиардов лет, оно пройдет стадию красного гиганта, расширившись до орбиты Марса, что предвестит конец нашей планеты.
Важно отметить, что человечеству осталось всего около 1 миллиарда лет на Земле, если не найдется способа покинуть нашу планету. Это обусловлено тем, что яркость Солнца увеличивается приблизительно на 10 процентов каждый миллиард лет. На самом деле, этот незначительный прирост приведет к вымиранию жизни на Земле.
После стадии красного гиганта, следует фаза, которую сложно определить. Ранее исследования показали, что для образования яркой планетарной туманности исходная звезда должна быть вдвое массивнее Солнца. Но компьютерное моделирование в 2018 году указало на то, что Солнце, как и 90 процентов других звезд, скорее всего, станет белым карликом, а затем превратится в планетарную туманность.
Астрофизик Альберт Зейлстра из Манчестерского университета подчеркивает, что процесс смерти звезды включает в себя выбрасывание оболочки из газа и пыли в космос, что делает планетарную туманность видимой. Некоторые из них настолько яркие, что можно видеть даже с огромных расстояний.
Созданная командой модель данных позволяет предсказать яркость планетарной туманности, связанной с разными звездными массами. В наблюдаемой Вселенной планетарные туманности распространены повсеместно, среди самых известных — туманность Улитка, туманность Кошачий глаз, туманность Кольцо и туманность Пузырь.
Термин «планетарные туманности» возник не из-за связи с планетами, а потому, что, когда Уильям Гершель в конце 18 века обнаружил первые из них, они напоминали по внешнему виду планеты в ограниченных телескопах того времени.
Почти 30 лет назад астрономы обнаружили любопытную особенность: яркость всех выдающихся планетарных туманностей в других галактиках приблизительно одинакова. Это означает, что, теоретически, астрономы, наблюдая за планетарными туманностями в других галактиках, могут оценить их расстояние.
Данные подтвердили правильность этой гипотезы, хотя модели противоречили ей, что вызывало раздражение среди ученых с самого начала открытия.
«Старые звезды с низкой массой, вероятно, образуют гораздо менее яркие планетарные туманности, чем молодые и более массивные. Этот вопрос вызывал противоречия в течение последних 25 лет», — заметил Зейлстра в 2018 году.
«Данные указали, что даже звезда с низкой массой, как Солнце, может создавать яркие планетарные туманности, хотя модели утверждали обратное. Они считали, что звезда с массой менее чем в два раза превышающей массу Солнца создаст туманность, слишком тусклую, чтобы ее можно было увидеть».
Модели команды разрешили этот спор, продемонстрировав, что Солнце имеет минимальную массу для создания видимой туманности.
Даже звезда с массой менее 1,1 массы Солнца не создаст заметной туманности. В то время как звезды более массивные, чем в три раза Солнце, порождают более яркие туманности.
Для всех остальных звезд предсказанная яркость практически совпадает с наблюдаемой.
«Это значимый результат», — подчеркнул Зейлстра. «Теперь у нас есть способ оценивать присутствие старых звезд, которым несколько миллиардов лет, в отдаленных галактиках (что является крайне сложной задачей). Мы даже выяснили, что произойдет с Солнцем, когда оно иссякнет!»