Миссия «Гайя» раскрывает прошлое и будущее Солнца

Третий крупный выпуск данных «Гайя» (DR3) был обнародован 13 июня 2022 года. В него вошла база данных внутренних свойств сотен миллионов звезд. Параметры включают в себя температуру, размер и массу.

«Гайя» получает исключительно точные данные о яркости звезды и ее цвете. Превращение этих основных наблюдаемых характеристик во внутренние свойства звезды — кропотливая работа. Орлах Криви из Обсерватории Лазурного Берега и сотрудники из координационного отдела «Гайя» 8 отвечают за извлечение таких астрофизических параметров из наблюдений «Гайи».

В то время как масса звезды остается относительно одинаковой в течение жизни, ее температура и размер сильно меняются по мере старения. Эти изменения обусловлены типом реакций ядерного синтеза, которые происходят внутри звезды.

Наше Солнце, возраст которого составляет около 4,57 миллиарда лет, в настоящее время находится в среднем возрасте и остается довольно стабильным. Но так будет не всегда. Мы ожидаем, что в будущем оно увеличится в размере и превратится в красную гигантскую звезду, понизив при этом температуру своей поверхности. Используя данные DR3, можно узнать, как именно это произойдет.

Орлах и его коллеги проверяли данные в поисках звезд с температурой поверхности от 3000 до 10 000 К. Ученые отфильтровали выборку, оставив только те звезды, которые имеют ту же массу и химический состав, что и Солнце. Поскольку возраст звезд был разным, ученые смогли составить диаграмму, которая представляет эволюцию нашего Солнца из его прошлого в будущее.

Из этой работы становится ясно, что наше Солнце достигнет максимальной температуры примерно в возрасте 8 миллиардов лет, затем остынет и увеличится в размерах, став красным гигантом возрастом около 10–11 миллиардов лет. Солнце достигнет конца своей жизни после этой фазы, превратившись в тусклый белый карлик.

Близость Солнца заставляет нас изучать его с помощью телескопов и инструментов, отличных от тех, которые мы используем для наблюдения за остальными звездами. Это потому, что оно намного ярче, чем другие звезды. Идентифицируя звезды, похожие на Солнце, но на этот раз с таким же возрастом, мы сможем заполнить пробелы в своих наблюдениях.

Чтобы идентифицировать эти «солнечные аналоги» в данных «Гайя», Орлах и его коллеги искали звезды с температурой, гравитацией на поверхности, составом, массой и радиусом подобными Солнцу. Они нашли 5863 звезды, соответствующие этим критериям.

«Гайя» смогла определить параметры большого количества звезд удивительно точно. Полученная информация будет полезна во многих других исследованиях. Например, данные «Гайи» помогут при изучении галактик, свет которых представляет собой слияние миллиардов отдельных звезд.

«Миссия «Гайя» затронула всю астрофизику», — отметил Орлах.