Астрономы впервые увидели защитный пузырь вокруг звезды, похожей на Солнце

С помощью рентгеновской обсерватории Чандра астрономы получили первое изображение так называемой астросферы — огромного пузыря, окружающего молодую звезду HD61005 и сформированного ее мощным звездным ветром. Аналогичное строение имеет и Солнце: его гелиосфера защищает Землю от потока частиц из межзвездной среды. Однако наблюдать ее «со стороны» невозможно, а ее аналог вокруг другой звезды сейчас обнаружен впервые.

Что такое астросфера и почему она важна?

Астросфера создается за счет взаимодействия мощного потока частиц, исходящих с поверхности звезды, с окружающей межзвездной средой. Ветер буквально сдувает окружающую пыль и газ, образуя огромный пузырь горячей плазмы, которая затем охлаждается и смешивается с окружающим газом. Это похоже на то, как воздух от мощного вентилятора создает вихрь в маленькой комнате, но уже космического масштаба.

Астрономы уже давно изучают солнечную гелиосферу, но никогда не могли наблюдать ее внешний вид напрямую. Теперь, увидев астросферу HD61005, они имеют представление о том, как гелиосфера могла выглядеть в прошлом или как она могла меняться по мере движения Солнца по галактике.

Молодая звезда и мощный ветер

HD61005 расположена примерно в 120 световых годах от Земли — относительно близко по астрономическим меркам. Хотя эта звезда по массе и температуре очень похожа на наше Солнце, ей всего около 100 миллионов лет, тогда как Солнцу почти 5 миллиардов лет. В молодости звезды имеют гораздо более активные ветры: частицы HD61005 вылетают примерно в три раза быстрее и в 25 раз толще, чем сейчас солнечный ветер.

«Солнце влияет на нас каждый день не только своим светом, но и ветром, который оно посылает в космос, что может повлиять на наши спутники и, возможно, астронавтов», — объясняет соавтор исследования Скотт Волк из Центра астрофизики Гарвард-Смитсоновского института.

По его словам, наблюдения HD61005 дают ключ к пониманию того, каким был солнечный ветер на ранних стадиях развития Солнца.

Пыльные «крылья» молодой звезды

Систему HD61005 называют «Мотылек», потому что вокруг нее находится плотный слой пыли, напоминающий крылья мотылька на инфракрасных изображениях. Эти крылья состоят из остатков газа и пыли, оставшихся после формирования звезд, подобно поясу Койпера в нашей Солнечной системе. Наблюдения телескопа Хаббл показали, что окружающая здесь межзвездная среда примерно в 1000 раз плотнее той, через которую сейчас движется Солнце.

Плотная среда, сильные звездные ветры и высокий рентгеновский потенциал сделали HD61005 идеальным кандидатом для наблюдений астросферы с помощью Чандры: ее диаметр примерно в 200 раз превышает расстояние от Земли до Солнца, что делает структуру большой и видимой в рентгеновских лучах.

Что это говорит о нашем Солнце?

"Есть поговорка о том, как мотылек летит на пламя. В случае с HD61005 эта "мотылек" родилась вокруг пламени", - говорит соавтор исследования Брэд Сниос.

Ученые полагают, что Солнце, когда оно было молодым, также прошло фазу с сильными ветрами и большой астросферой. Более того, если бы нынешняя гелиосфера Солнца находилась в плотной области галактики, она могла бы простираться далеко за пределы орбиты Сатурна. И наоборот, астросфера Мотылька была бы в 10 раз шире, если бы HD61005 находилась в месте с нынешней плотностью межзвездной среды.

HD61005 не видна невооруженным глазом, но ее можно найти в ночном небе в бинокль. Первые признаки рентгеновского излучения звезды были получены в 2014 году всего за час наблюдений с помощью телескопа. В 2021 году ученые провели около 19 часов наблюдений, которые наконец позволили им получить четкое изображение расширенной астросферы.