Trecutul și viitorul Soarelui

Prin identificarea stelelor de masă și compoziție similare, astronomii pot vedea cum va evolua Soarele nostru în viitor. Tot meritul îi revine SAEMisiunea de cartografiere a stelelor lui Gaia.

Baza de date de la A treia lansare majoră de date a Gaia (DR3) a dezvăluit proprietățile intrinseci ale sute de milioane de stele, inclusiv cât de fierbinți sunt, cât de mari sunt și ce mase conțin.

La acea vreme, astronomii s-au concentrat pe clasificarea aspectului „liniilor spectrale”. Aceste linii negre pot fi văzute în curcubeul de culori despărțit de prisme care rezultă dintr-o stea. 

Stelele au fost aranjate într-o secvență de clasificare spectrală bazată pe intensitatea acestor linii spectrale. S-a descoperit mai târziu că temperatura stelelor este direct corelată cu acest aranjament. O clasificare distinctă a fost creată pe baza lățimii liniilor spectrale specifice. În cele din urmă s-a descoperit că acest lucru este legat de strălucirea și vârsta unei vedete.

Aceste două caracteristici pot fi conectate pentru a reprezenta fiecare stea din Univers pe o singură diagramă. A ajuns să fie cunoscută sub numele de diagrama Hertzsprung-Russell (HR) și este unul dintre pilonii astrofizicii. O diagramă HR afișează luminozitatea intrinsecă a unei stele în raport cu temperatura efectivă a suprafeței. Făcând acest lucru, demonstrează modul în care stelele se schimbă pe parcursul vieții lor lungi.

În timp ce masa stelei se schimbă relativ puțin pe parcursul vieții sale, temperatura și dimensiunea stelei variază semnificativ pe măsură ce îmbătrânește. Aceste modificări sunt determinate de tipul de reacții de fuziune nucleară care au loc în interiorul plumbului la momentul respectiv.

Astronomii au analizat datele în căutarea celor mai precise observații stelare pe care le-ar putea oferi nava spațială.

Orlagh Creevey, Observatoire de la Côte d'Azur, Franța, a spus: „Am vrut să avem un eșantion pur de stele cu măsurători de înaltă precizie.”

S-au concentrat în principal asupra stelelor cu temperaturi de suprafață cuprinse între 3000K și 10K, deoarece acestea sunt cele mai longevive stele din Galaxie și, prin urmare, poate dezvălui istoria Căii Lactee. În plus, aceste stele sunt candidați promițători pentru a găsi exoplanete, deoarece sunt în mare măsură asemănătoare cu Soarele, care are o temperatură la suprafață de 6000K.

Apoi, astronomii au filtrat proba doar pentru a arăta acele stele cu aceeași masă și compoziție chimică ca și soare. Deoarece au permis ca vârsta să fie diferită, stelele pe care le-au selectat au ajuns să traseze o linie de-a lungul diagramei HR reprezentând evoluția Soarelui nostru din trecut în viitor. A dezvăluit modul în care steaua noastră își va varia temperatura și luminozitatea pe măsură ce îmbătrânește.

Din această analiză este evident că Soarele nostru își va atinge temperatura maximă la vârsta de aproximativ 8 miliarde de ani, după care se va răci și se va mări, transformându-se într-o stea gigantică roșie la aproximativ 10-11 miliarde de ani. După această etapă, Soarele se va apropia de sfârșitul existenței sale, când în cele din urmă se va transforma într-o întuneric pitic alb.

Orlagh a spus, „Găsirea de stele similare cu Soarele este esențială pentru înțelegerea modului în care ne potrivim în Universul mai larg. Dacă nu înțelegem propriul nostru Soare – și sunt multe lucruri pe care nu le știm despre el – cum ne putem aștepta să înțelegem toate celelalte stele care alcătuiesc minunata noastră galaxie.”

„Este o sursă de ironie faptul că Soarele este cea mai apropiată, cea mai studiată stea a noastră, dar proximitatea sa ne obligă să o studiem cu telescoape și instrumente complet diferite de cele pe care le folosim pentru a privi restul stelelor. Acest lucru se datorează faptului că Soarele este mult mai strălucitor decât celelalte stele. Putem acoperi acest decalaj observațional identificând stele similare cu Soarele, dar de data aceasta cu vârste similare.”

Oamenii de știință au identificat analogi solari în datele Gaia căutând stele cu temperaturi, gravitații de suprafață, compoziții, mase și raze care sunt toate similare cu Soarele de astăzi. Ei au găsit 5863 de stele care corespund criteriilor lor.

Gaia a creat acum lista țintă, permițând altora să sape mai adânc în ele. Ei vor să știe, printre altele, dacă toți analogii solari au sisteme planetare care sunt comparabile cu ale noastre. Se rotesc toți analogii solari cu aceeași viteză ca Soarele?

Orlagh a spus, „Cu data ediției 3, instrumentația extrem de precisă a lui Gaia a permis ca parametrii stelari ai mai multor stele să fie determinați mai precis decât oricând. Și această precizie se va răspândi în multe alte studii. De exemplu, cunoașterea mai precisă a stelelor poate ajuta la studierea galaxiilor, a căror lumină este amalgamarea a miliarde de vedete individuale. "

„Misiunea Gaia a atins peste tot în astrofizică.”

„Așadar, aproape sigur, nu va fi doar trecutul și viitorul Soarelui pe care această lucrare va ajuta să ilumineze.”