Невероятно горячие сгустки газа, каждый в два раза массивнее Марса, обнаружил недавно космический телескоп Hubble в окрестностях умирающей звезды. Причём "канонада" удивительными "пушечными ядрами", по оценкам астрономов, происходит в этих местах каждые восемь с половиной лет на протяжении, по крайней мере, последних 400 лет.

Огненные шары – большая загадка для учёных, поскольку фиксируемое вещество не может быть выброшено из родительской звезды под названием V Hydrae. Эта звезда является раздувшимся красным гигантом, который находится в 1200 световых годах от Земли.

Напомним, что красные гиганты – это умирающие звёзды на поздних стадиях жизни. Такие светила расширяются в размерах и сбрасывают свои внешние слои в космос. Если оценки астрономов верны, то V Hydrae так избавилась от половины своих покровов.

Учёные считают, что плазменные шары были запущены невидимым компаньоном звезды. И согласно этому предположению, этот некий спутник должен двигаться по эллиптической орбите, которая максимально сближает его с раздутой атмосферой красного гиганта каждые 8,5 лет. Как только этот неизвестный напарник входит во внешнюю атмосферу раздутой звезды, он "заглатывает" материал. Этот материал затем оседает в виде диска на орбите вокруг этого компаньона и служит в качестве стартовой площадки для сгустков плазмы. Последние двигаются со скоростью около 805 тысяч километров в час.

Такая звёздная система может объяснить разнообразные светящиеся фигуры, обнаруженные "Хабблом" вокруг умирающих звёзд, говорят исследователи. Их ещё называют планетарными туманностями – это расширяющиеся оболочки из светящегося на всех длинах волн газа, выброшенных звездой на последних этапах жизни.

"Мы предполагаем, что эти газообразные сгустки, созданные в течение последнего этапа жизни звезды, способствуют появлению структур, которые наблюдаются в планетарных туманностях", — говорит ведущий автор исследования Рагвендра Сахай (Raghvendra Sahai) из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Наблюдения "Хаббла" за последние два десятилетия продемонстрировали огромную сложность и разнообразие таких структур в планетарных туманностях. Высокое разрешение телескопа помогло запечатлеть сгустки материала в светящихся облаках газа, окружающих умирающую звезду.

Астрономы предполагают, что эти сгустки были когда-то струями материала, выброшенного компаньоном звезды. Сам же этот объект не был выявлен телескопом. При этом большинство звёзд в Млечном Пути являются частью двойных систем. Тем не менее детали процесса, в ходе которого эти струи возникают, остаются для учёных загадкой.

"Мы хотим определить, что вызывает эти удивительные превращения – из раздутого красного гиганта в прекрасную, светящуюся планетарную туманность. Драматические изменения происходят в течение примерно 200-1000 лет – мгновение ока в космическом масштабе", — говорит Сахай.

Исследовательская группа под руководством Сахая использовала данные спектрографа телескопа "Хаббл" STIS для наблюдений за Hydrae V и её окрестностями с 2002 по 2004 год, а затем с 2011-го до 2013 года. Спектроскопия позволяет декодировать информацию о свете, исходящем от объекта, раскрывая информацию о его скорости, температуре, местоположении и движении.

Данные продемонстировали вереницу невероятно горячих шаров, каждый из которых имел температуру свыше 9400 градусов по Цельсию. Исследователи составили подробную карту расположения объектов. "Наблюдения показали, что шары двигаются с течением времени", — говорит Сахай. STIS зафиксировал гигантские структуры в 60 миллиардах километров от V Hydrae.

По мере того, как шары отдаляются, они увеличиваются в диаметре и остывают, а затем становятся незаметными в видимом свете. Но другие наблюдения на более длинных субмиллиметровых волнах (в этом помогла сеть телескопов Submillimeter Array на Гавайях) показали нечёткие, запутанные структуры, которые могут быть шарами, произведёнными около 400 лет назад, говорят учёные.

На основе этих данных Сахай и его коллеги разработали модель, учитывающую наличие компаньона звезды с аккреционным диском, которая показывает процесс выбрасывания этих шаров. "Модель обеспечивает наиболее правдоподобное объяснение, поскольку мы знаем, что производят эти струи аккреционные диски", — объясняет учёный.

По его словам, у красных гигантов таких дисков нет, но многие звёзды-компаньоны, скорее всего, ими обладают. "Те, что, предположительно, имеют чуть меньшую массу, потому как они развиваются чуть медленнее. Модель, которую мы предлагаем, объясняет наличие биполярной планетарной туманности, наличие структур, похожих на струи, во многих этих объектах. Мы считаем, что модель будет иметь широкое применение", — добавляет Сахай.

Команда надеется использовать "Хаббл" для дальнейших наблюдений системы Hydrae V.

Результаты научной работы опубликованы в издании The Astrophysical Journal.

Евгения Ефимова