Тёмная спираль LL Пегаса: самый странный объект в космосе
Тёмная спираль LL Пегаса: самый странный объект в космосе
Примерно в трёх тысячах световых лет от Земли телескопу открывается поразительная картина: тёмная, трудно различимая в общем мраке космической бездны, спираль завивается в радиусе 20 тысяч астрономических единиц вокруг столь же тёмного облака. И труднее всего поверить и воспринять молодость этого явления. В галактике, где время едва отличимо от вечности, и счёт сроков ведётся на миллионы и миллиарды лет, это чудо появилось всего 7000 лет назад. Учитывая же скорость распространения света, мы видим спираль IRAS 23166+1655 такой, какой она была спустя всего 4000 лет после рождения. ...Но, собственно, спиральная туманность не представляет такой уж большой загадки. Это результат процессов протекающих в двойной системе, одна из звёзд к которой является углеродной. Так что, и сама туманность состоит преимущественно из сажи - аморфного углерода. Данный объект не единственный из известных, хотя и самый красивый. Иными словами, всё просто. Хотя, объяснять картину долго придётся.

Во-первых, откуда углерод. Углерод образуется на финальной стадии горения звезды среднего веса, когда водород в ядре уже израсходован и вытеснен наработанным гелием. Реакции водород-гелиевого цикла в таких условиях естественным образом прекращаются. А значит, прекращается и выделение энергии в ядре. Логичным кажется, что в таких условиях ядро должно остывать, но происходит обратное. Гравитационный коллапс, которому уже не препятствует давление излечения, сжимает ядро, и температура в нем растёт, пока не достигнет порога протекания реакций с участием гелия. В них-то уже рождаются, в результате объединения ядер гелия по четыре (правило) или по три (исключение, но не редкое) кислород и углерод.


Если речь о звезде солнечной массы, этим всё и кончается. Вспыхнувшее ядро нагревает и «поджигает» водород внешних слоёв. Термоядерные реакции начинаются по всем объёму звезды. Она раздувается и… лопается. Температура — мера средней кинетической энергии молекул. И если она достаточно высока, скорость частиц окажется выше скорости убегания. Именно это и происходит, когда звезда вступает в фазу красного гиганта. Внешняя её часть выплёскивается из гравитационной ямы и рассеивается. Внутренняя же — то самое гелиевое, но обогащённое уже углеродом и кислородом, ядро, — без давления внешних слоёв не может сжаться настолько, чтобы снова поджечь гелий. Превращается в белый карлик и постепенно остывает.

Но это — если масса звезды равна солнечной или немного выше. В случае относительно массивного светила события развиваются также, за исключением скорого финала. Полыхнувший по всему объёму водород не рассеивается, — ибо яма слишком глубока. Как минимум, он не рассеивается весь сразу. Фаза расширения сменяется сжатием. После чего следует новая гелиевая вспышка. И так — множество раз. Звезда ритмично пульсирует, по мере того, как водород постепенно убегает, а гелий расходуется, перерабатываясь в углерод и кислород.

Конец, правда, всё от же. Не израсходованный водород улетучивается, а ядро превращается в белый карлик, более массивный, чем такой, который оставит после себя Солнце. Более массивный и плотный, поскольку гелий ядра в основном успеет прореагировать. Также и выброшенный водород будет основательно загрязнён наработанными углеродом и кислородом. При вспышках ядро звезды, в норме ведущее себя как твёрдое тело, «разжижается» вбрасывая большое количество своего вещества во внешние слои.

И да. Углерод. Более легкий углерод в такой ситуации имеет преимущество над кислородом. Хотя его и меньше в абсолютном исчислении, по мере удаления от центра его относительная концентрация растёт, а во внешних слоях он даже преобладает.

...Какое всё это имеет отношение к спирали LL Пегаса? Лишь косвенное, так как в данном случае речь о двойной системе, в которой естественный ход событий нарушен. Конкретно же о системе из белого и красного карлика. Причём, о системе не тесной. Звёзды находятся в ней далеко друг от друга, —так что, младший компонент (красный карлик) делает оборот вокруг старшего (белого) за 800 лет. Сейчас. В недавнем прошлом, пока более массивная звезда не прогорела, растеряв водород и израсходовав гелий, и не рассеялась окончательно, как полагается красному гиганту, период обращения, конечно, был меньше — 400-500 лет. Но и это слишком много для того, чтобы меньшая звезда могла оказать непосредственное влияние на эволюцию большей.

То есть, массивный компонент системы догорел — не в один заход, как это предстоит Солнцу, а после длительно череды гелиевых вспышек, — но, догорел. Внешние его слои, обогащённые углеродом, рассеялись. Красный карлик собрал всё что мог, и сейчас является той самой «углеродной звездой» — в спектре которой необычно сильны линии углерода. Однако, собрать он смог далеко не всё. И то что видно сейчас — обычная, в принципе, планетарная туманность, остающаяся после рассеяния красного гиганта.

Ну как «обычная»? В облаке сажи — столь плотном, что непроницаемом для света, — крутятся две звезды, размешивающие туманность. Что и создаёт спиральный рисунок. Углеродная пыль уходит, наматывая новый виток за 800 лет, чтобы пополнить собой пыль межзвёздную. Уже в туманностях углероду предстоит войти в состав разнообразных соединений с кислородом, водородом и азотом. Которые в последствии понадобятся для возникновения жизни на планетах.Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 16 марта 2022 Комментариев 0 | Прочтений 929

Ещё по теме...
Добавить комментарий