Виявляючи зірки схожої маси та складу, астрономи можуть побачити, як наше Сонце розвиватиметься в майбутньому. Вся заслуга ESAмісія Gaia із картографування зірок.
База даних від Третій великий випуск даних Gaia (DR3) виявив внутрішні властивості сотень мільйонів зірок, зокрема те, наскільки вони гарячі, наскільки вони великі та яку масу вони містять.
У той час астрономи зосередилися на класифікації появи «спектральних ліній». Ці чорні лінії можна побачити на розділеній призмою веселці кольорів, яка є результатом зірки.
Зірки були розташовані в послідовності спектральної класифікації на основі інтенсивності цих спектральних ліній. Пізніше було виявлено, що температура зірок прямо корелює з цим розташуванням. Була створена окрема класифікація на основі ширини конкретних спектральних ліній. Зрештою було встановлено, що це пов’язано з блиском і віком зірки.
Ці дві характеристики можна поєднати, щоб побудувати кожну зірку в Всесвіт на одній діаграмі. Вона стала відомою як діаграма Герцшпрунга-Рассела (HR) і є одним із стовпів астрофізики. Діаграма HR відображає власну яскравість зірки проти її ефективної температури поверхні. Роблячи це, він демонструє, як зірки змінюються протягом свого довгого життя.
Хоча маса зірки відносно незначно змінюється протягом її життя, температура та розмір зірки значно змінюються в міру її старіння. Ці зміни обумовлені типом реакцій ядерного синтезу, які відбуваються всередині свинця в цей час.
Авторство: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO
Астрономи аналізували дані, шукаючи найточніші спостереження зірок, які міг запропонувати космічний апарат.
Орлаг Кріві, Обсерваторія Лазурного берега, Франція, сказав: «Ми хотіли мати чисту вибірку зірок із високоточними вимірюваннями».
Вони в основному зосереджувалися на зірках із температурою поверхні від 3000 К до 10 000 К, тому що це найдовше живучі зірки в світі. Galaxy і, отже, може розкрити історію Чумацького Шляху. Крім того, ці зірки є перспективними кандидатами для пошуку екзопланет, оскільки вони загалом схожі на Сонце, температура поверхні якого становить 6000 К.
Потім астрономи відфільтрували зразок лише для того, щоб показати ті зірки з такою ж масою та хімічним складом, як і зірки Sun. Оскільки вони дозволили різний вік, зірки, які вони вибрали, у підсумку прокреслили лінію на діаграмі HR, що представляє еволюцію нашого Сонця від його минулого до майбутнього. Це показало, як наша зірка буде змінювати свою температуру та яскравість у міру старіння.
З цього аналізу стає очевидним, що наше Сонце досягне свого піку температури приблизно у 8 мільярдів років, після чого воно охолоне та збільшиться, перетворившись на червону гігантську зірку приблизно у 10–11 мільярдів років. Після цієї стадії Сонце наблизиться до кінця свого існування, коли воно зрештою перетвориться на тьмяне білий карлик.
Авторство: ESA/Gaia/DPAC
Орлаг сказав, «Пошук зірок, схожих на Сонце, має важливе значення для розуміння того, як ми вписуємось у ширший Всесвіт. Якщо ми не розуміємо наше власне Сонце – а є багато речей, які ми про нього не знаємо – як ми можемо сподіватися зрозуміти всі інші зірки, які складають нашу чудову Галактику».
«Викликає деяку іронію в тому, що Сонце є нашою найближчою, найбільш вивченою зіркою, але його близькість змушує нас вивчати його за допомогою зовсім інших телескопів і інструментів, ніж ті, які ми використовуємо, щоб спостерігати за рештою зірок. Це тому, що Сонце набагато яскравіше, ніж інші зірки. Ми можемо подолати цей розрив у спостереженнях, визначивши зірки, схожі на Сонце, але цього разу з таким же віком».
Вчені визначили сонячні аналоги в даних Gaia, шукаючи зірки з температурою, поверхневою гравітацією, складом, масою та радіусами, які подібні до сучасного Сонця. Вони знайшли 5863 зірки, які відповідали їхнім критеріям.
Тепер Gaia створила список цілей, дозволяючи іншим копати їх глибше. Вони хочуть знати, серед іншого, чи всі сонячні аналоги мають планетарні системи, які можна порівняти з нашою. Чи всі сонячні аналоги обертаються з тією ж швидкістю, що й Сонце?
Орлаг сказав, «З випуском даних 3 надзвичайно точні прилади Gaia дозволили визначати зоряні параметри більшої кількості зірок точніше, ніж будь-коли раніше. І ця точність вплине на багато інших досліджень. Наприклад, більш точне знання зірок може допомогти під час вивчення галактик, світло яких є злиттям мільярдів окремі зірки».
«Місія Gaia торкнулася всього в астрофізиці».
«Тож, майже напевно, ця робота допоможе висвітлити не лише минуле та майбутнє Сонця».
