science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat gebeurt er als onze zon sterft?

Abel 39, de 39e vermelding in een catalogus van grote nevels ontdekt door George Abell in 1966, is een prachtig voorbeeld van een planetaire nevel. Het werd gekozen voor studie door George Jacoby (WIYN Observatory), Gary Ferland (Universiteit van Kentucky), en Kirk Korista (Western Michigan University) vanwege zijn mooie en zeldzame bolsymmetrie. Deze foto is gemaakt met de 3,5-m (138-inch) telescoop van het WIYN Observatory in Kitt Peak National Observatory, Tucson, AZ, in 1997 door een blauw-groen filter dat het licht isoleert dat wordt uitgezonden door zuurstofatomen in de nevel met een golflengte van 500,7 nanometer. De nevel heeft een diameter van ongeveer vijf lichtjaar, en de dikte van de bolvormige schil is ongeveer een derde van een lichtjaar. De nevel zelf is ongeveer 7, 000 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Hercules. Credit:T.A.Rector (NRAO/AUI/NSF en NOAO/AURA/NSF) en B.A.Wolpa (NOAO/AURA/NSF)

Wetenschappers zijn het erover eens dat de zon over ongeveer 10 miljard jaar zal sterven, maar ze wisten niet zeker wat er zou gebeuren... tot nu toe.

Een team van internationale astronomen, waaronder professor Albert Zijlstra van de Universiteit van Manchester, voorspellen dat het zal veranderen in een enorme ring van lichtgevende, interstellair gas en stof, bekend als een planetaire nevel.

Een planetaire nevel markeert het einde van 90% van het actieve leven van alle sterren en volgt de overgang van de ster van een rode reus naar een gedegenereerde witte dwerg. Maar, voor jaren, wetenschappers wisten niet zeker of de zon in onze melkweg hetzelfde lot zou volgen:men dacht dat hij een te lage massa had om een ​​zichtbare planetaire nevel te creëren.

Om erachter te komen dat het team een ​​nieuwe ster heeft ontwikkeld, datamodel dat de levenscyclus van sterren voorspelt. Het model werd gebruikt om de helderheid (of helderheid) van de uitgeworpen envelop te voorspellen, voor sterren van verschillende massa's en leeftijden.

Het onderzoek wordt gepubliceerd in Natuurastronomie op maandag 7 mei.

Prof Zijslra legt uit:"Als een ster sterft, stoot hij een massa van gas en stof uit, ook wel zijn omhulsel genoemd, de ruimte in. Het omhulsel kan wel de helft van de massa van de ster zijn. Dit onthult de kern van de ster, die op dit punt in het leven van de ster geen brandstof meer heeft, uiteindelijk uitschakelen en uiteindelijk sterven.

"Pas dan laat de hete kern de uitgeworpen envelop ongeveer 10 uur helder schijnen, 000 jaar — een korte periode in de astronomie. Dit is wat de planetaire nevel zichtbaar maakt. Sommige zijn zo helder dat ze kunnen worden gezien vanaf extreem grote afstanden van tientallen miljoenen lichtjaren, waar de ster zelf veel te zwak zou zijn geweest om te zien."

Het model lost ook een ander probleem op dat astronomen al een kwart eeuw verbijstert.

Ongeveer 25 jaar geleden ontdekten astronomen dat als je naar planetaire nevels in een ander sterrenstelsel kijkt, de helderste hebben altijd dezelfde helderheid. Er werd ontdekt dat het mogelijk was om te zien hoe ver een melkwegstelsel verwijderd was vanaf het verschijnen van zijn helderste planetaire nevels. In theorie werkte het in elk type melkwegstelsel.

Maar hoewel de gegevens suggereerden dat dit correct was, de wetenschappelijke modellen beweerden anders. Prof. Zijlstra vult aan:"Oude, sterren met een lage massa zouden veel zwakkere planetaire nevels moeten maken dan jonge, meer massieve sterren. Dit is de afgelopen 25 jaar een bron van conflicten geworden.

"De gegevens zeiden dat je heldere planetaire nevels kunt krijgen van sterren met een lage massa zoals de zon, de modellen zeiden dat dat niet mogelijk was, iets minder dan ongeveer twee keer de massa van de zon zou een planetaire nevel geven die te zwak is om te zien."

De nieuwe modellen laten zien dat na het uitwerpen van de envelop, de sterren warmen drie keer sneller op dan in oudere modellen. Dit maakt het veel gemakkelijker voor een ster met een lage massa, zoals de zon, om een ​​heldere planetaire nevel te vormen. Het team ontdekte dat in de nieuwe modellen, de zon is bijna precies de ster met de laagste massa die nog steeds een zichtbare, hoewel zwak, planetaire nevel. Zelfs een paar procent kleinere sterren niet.

Professor Zijlstra voegde toe:"We ontdekten dat sterren met een massa van minder dan 1,1 keer de massa van de zon zwakkere nevel produceren, en sterren zwaarder dan 3 zonsmassa's helderdere nevels, maar voor de rest ligt de voorspelde helderheid heel dicht bij wat was waargenomen. Probleem opgelost, na 25 jaar!

"Dit is een mooi resultaat. We hebben nu niet alleen een manier om de aanwezigheid van sterren van enkele miljarden jaren in verre sterrenstelsels te meten, dat is een bereik dat opmerkelijk moeilijk te meten is, we hebben zelfs ontdekt wat de zon zal doen als hij sterft!"