49 Либу, относительно яркой звезде на южном небе, двенадцать миллиардов лет, а не всего 2,3 миллиарда. В течение многих десятилетий исследователи были поставлены в тупик противоречивыми данными, относящимися к этому небесному телу, потому что они оценивали его как намного моложе, чем оно есть на самом деле. Определив его возраст заново, астрономы Рурского университета Бохума (RUB) успешно разрешили все несоответствия. Д-р Клаус Фурманн и профессор д-р Рольф Чини опубликовали свои результаты в Astrophysical Journal.
«Раньше предполагалось, что возраст звезды составляет лишь половину возраста нашего Солнца», - говорит Чини.«Однако наши данные показали, что он был сформирован в то время, когда родилась наша галактика». Причина ошибки: небесный объект представляет собой двойную звездную систему, что было доказано другой исследовательской группой в 2016 году. Команда Чини продемонстрировала механизм, используемый звездным партнером 49 Lib для подделки своего возраста.
Невидимый звездный компаньон
Партнер 49 Lib - почти погасшая звезда, почти невидимая. В конце своей жизни он перенес часть своего вещества в 49 Lib - вот что сделало оценку возраста такой запутанной.
Ученые определяют возраст звезд по их химическому составу. Старые звезды, образовавшиеся на ранней стадии развития Вселенной, не содержат тяжелых элементов. Это потому, что эти элементы были созданы позже, после ядерного синтеза многих поколений звезд. Молодые звезды, такие как наше Солнце, содержат тяжелые элементы, потому что они образовались из остатков прошлых поколений звезд.
Гигант в конце своей жизни
Поскольку загадочная звезда 49 Lib содержит тяжелые элементы, исследователи многие десятилетия считали ее относительно молодым небесным телом. Однако команда из Бохума выяснила, что тяжелые элементы не возникли на 49 Lib, а были перенесены туда от невидимого компаньона.
В конце жизни звезды становятся огромными; настолько огромны, что их собственной гравитации уже недостаточно, чтобы удерживать материю вместе. Материя улетучивается в виде газа в космос. Если бы поблизости была другая звезда, ее гравитация могла бы притянуть и поглотить выброшенное вещество. Так 49 Lib приобрела свои тяжелые элементы.
Определение возраста звезд
Астрономы определяют возраст звезд по их спектрам. Они разбивают свет, излучаемый звездой, на отдельные компоненты и расшифровывают длину волны, при которой звезда излучает больше всего света. Состав химических элементов звезды определяет спектр.
Основываясь на своих данных, исследователи RUB сделали больше, чем просто указали возраст анализируемой звезды. «Мы можем отслеживать всю эволюцию этой двойной системы», - объясняет Рольф Чини. Астрономы знают, например, массы, с которых началась жизнь звезды, и то, как эти массы изменились с тех пор..
От белых карликов до сверхновых
Поначалу обе звезды имели такие же массовые свойства, как и Солнце. Когда 49 Lib принял на себя часть материи своего партнера по тушению, он приобрел вес примерно в 0,55 массы Солнца. Чем больше масса звезды, тем короче ее жизнь. Таким образом, увеличение веса резко сократило продолжительность жизни 49 Lib. «Скоро он станет красным гигантом, а затем превратится в белого карлика», - так описывает его судьбу Рольф Чини.
Как красный гигант, 49 Lib больше не сможет удерживать свою материю вместе, подвергаясь тому же процессу, что и его звездный партнер, превратившийся в белого карлика. Часть материи 49 Lib будет притянута его партнером по гаснущей звезде. «Если этот партнер не сможет избавиться от материи небольшими извержениями, он полностью взорвется как сверхновая», - говорит Чини.