Звездная пыль оказалась слишком мелкой для распространения «кирпичиков» жизни по космосу
Звездного света и звездной пыли недостаточно, чтобы породить мощные ветра у гигантских звезд, которые разносят по галактике кирпичики жизни, показали наблюдения за красным гигантом R Золотой Рыбы.
«Мы думали, что хорошо понимаем этот процесс. Оказалось — ошибались. Для нас, ученых, это и есть самый важный результат», — признает астроном Тео Хоури из Технического университета Чалмерса (Швеция), один из руководителей исследования.
Чтобы понимать истоки жизни на Земле, важно знать, откуда взялись исходные материалы. Десятилетиями считалось, что ветры красных гигантов — которые обогащают галактику углеродом, кислородом, азотом и другими элементами, необходимыми для жизни, — возникают в результате давления звездного света на частицы пыли. Новые наблюдения за R Золотой Рыбы ставят эту картину под сомнение.
Красные гиганты — это более старые и холодные «родственники» Солнца. С возрастом они теряют огромное количество вещества через звездные ветры, обогащая межзвездное пространство сырьем для будущих планет и жизни. Но, несмотря на их важность, физический механизм, управляющий этими ветрами, оставался неясным.
Наблюдая за близким к нам красным гигантом R Золотой Рыбы, астрономы обнаружили, что крошечные частицы пыли вокруг звезды слишком малы для того, чтобы давление звездного света вытолкнуло их с достаточной силой в межзвездное пространство. Об этом открытии исследователи из Чалмерса сообщили в журнале Astronomy & Astrophysics.
«С помощью лучших в мире телескопов мы теперь можем детально изучать ближайшие звезды-гиганты. R Золотой Рыбы — наш любимый объект: она яркая, близкая и типичный представитель самого распространенного типа красных гигантов», — говорит Хоури.
Команда наблюдала за R Золотой Рыбы с помощью инструмента SPHERE на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO), измеряя отраженный пылевыми зернами свет в области размером примерно с нашу Солнечную систему. Анализируя спектр поляризованного света, ученые определили размер и состав частиц и убедились, что они соответствуют обычным видам звездной пыли, таким как силикаты и оксид алюминия. Эти наблюдения сопоставили с продвинутыми компьютерными моделями, которые показывают, как свет взаимодействует с пылью.
«Впервые мы смогли точно проверить, достаточно ли сильно свет звезды толкает эти пылевые зерна», — говорит астрофизик Тьебо Ширмер из Чалмерса.
К удивлению ученых, давления звездного света оказалось недостаточно. Частицы, окружающие R Золотой Рыбы, имеют размер всего около одной десятитысячной миллиметра — это слишком мало, чтобы один лишь свет мог выбросить звездный ветер в космос.
«Пыль там определенно есть, и звезда ее освещает. Но она просто не создает достаточной силы, чтобы объяснить то, что мы видим», — подчеркивает Ширмер.
Результаты указывают на то, что ключевую роль играют другие, более сложные процессы. Ранее команда уже обнаружила с помощью телескопа ALMA гигантские пузыри, поднимающиеся и опускающиеся на поверхности R Золотой Рыбы.
«Даже если самое простое объяснение не работает, есть другие захватывающие варианты для изучения. Гигантские конвективные пузыри, пульсации звезды или интенсивные всплески образования пыли — все это может помочь нам понять, как рождаются эти ветры», — резюмирует профессор Ваутер Влеммингс из Чалмерса, соавтор исследования.
