Крупная международная команда астрономов использовала Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории для изучения самого старого известного двойника Солнца. Расположенная на расстоянии 250 световых лет, звезда HIP 102152 похожа на Солнце больше, чем любой открытый ранее двойник нашего светила. Между двумя звездами есть лишь одна серьезная разница – HIP 102152 на 4 миллиарда лет старше. Этот старый, но все же практически идентичный двойник Солнца дает нам редчайшую возможность узнать, как будет выглядеть наше светило по мере старения. Наблюдения HIP 102152 также дают возможность проследить связь между возрастом звезды и содержанием в ней лития, не говоря уже о том, что вокруг HIP 102152 могут обращаться похожие на Землю планеты.
Солнце изучается с помощью телескопов на протяжении всего 400 лет – незначительное время по сравнению с его возрастом в 4.6 миллиарда лет. Поэтому для изучения истории, эволюции нашего светила человеку приходится охотиться на редкие звезды – практически полные двойники Солнца, но находящиеся на других этапах эволюции. Конечно, Солнце принадлежит к числу обычных звезд на главной последовательности, но для изучения его истории нужна не похожая, а идентичная звезда. При этом звезды должны совпадать по массе, химическому составу и яркости, с учетом возраста, разумеется. Как, например, HIP 102152, которую мы легко могли бы принять за Солнце, вернувшееся из путешествия во времени на 4 миллиарда лет вперед. «В течение десятилетий мы искали двойников Солнца, чтобы понять нашу звезду, – говорит один из авторов исследования Хорхе Мелендез, сотрудник Университета Сан-Паулу. – Однако с момента первого открытия только в 1997 году мы сумели найти всего несколько. Теперь к нашим услугам Очень большой телескоп
, с помощью которого спектры звезды могут изучаться с высокой точностью, так что мы можем легко выделять двойников Солнца и разобраться, насколько наша звезда особенная». В исследовании рассматривались два двойника Солнца. Первый, который считался моложе нашего светила – 18 Скорпиона, второй – HIP 102152. Спектральный анализ звезд показал, что 18 Скорпиона действительно моложе нашего светила с возрастом около 2.8 миллиардов лет, тогда как возраст HIP 102152 составил 8.2 миллиарда – рекорд среди двойников Солнца. Теперь есть возможность изучить, что произойдет с Солнцем, когда оно станет почти в два раза старше, и одно открытие уже удалось сделать. «Отдельно мы поставили вопрос о типичности Солнца в плане химического состава, – говорит Мелендез. – Особенно нам было интересно, почему наше светило столь бедно литием».
Литий, третий элемент таблицы Менделеева, был создан во время Большого взрыва в небольшом количестве вместе с доминировавшими водородом и гелием. Одним из вопросов астрономии является различие в содержании лития у разных звезд. С помощью звезды HIP 102152 в этом вопросе наметился значительный прогресс, так как для солнцеподобных звезд теперь можно утверждать зависимость содержания лития от возраста светила. Солнце сейчас имеет всего 1% того лития, который содержался в образовавшем нашу звезду облаке пыли и газа. Изучение молодых двойников Солнца показывает, что в них лития намного больше, а теперь, с более старой звездой, есть уверенность в прямой связи возраста и содержания лития. Наличие различных планет также может оказывать влияние на содержание лития, однако эта гипотеза не имеет таких же надежных подтверждений.
Первый автор публикации исследования Ванда Монро делает такое заключение: «Мы обнаружили, что в звезде HIP 102152 очень мало лития. Этот результат впервые уверенно показывает, что старые двойники Солнца имеют меньше лития, чем наше светило или его более молодые собратья. Теперь мы можем быть уверены, что, старея, звезды постепенно разрушают свои запасы лития, а содержание этого металла в Солнце совершенно нормально». Процесс потери лития, правда, пока неизвестен. Существует несколько теорий, в основном базирующихся на переносе лития внутрь звезды, где он может быть легко разрушен. Главная проблема здесь – погружение легкого металла во внутренние слои, где велико содержание тяжелых элементов, вырабатываемых звездой.
Завершающим штрихом в истории звезды HIP 102152 является ее общий химический состав. Он у HIP 102152 незначительно отличается от типичного для двойников Солнца, но зато практически идентичен с составом нашей звезды. В обеих звездах замечен недостаток элементов, которых, напротив, наблюдается особенно много на Земле и в метеоритах. Это – серьезное указание на наличие у звезды HIP 102152 твердых планет. Это вызвано тем, что Солнце и его двойники рождаются из практически идентичных облаков пыли и газа, иначе они не стали бы двойниками. Выходит, в случае Солнца и HIP 102152 часть материала была потеряна, и в случае нашей звезды – на образование твердых планет. Еще один фактор в пользу наличия около HIP 102152 похожей на Землю планеты получен при наблюдении ее радиальной скорости с помощью спектрографа HARPS. С его помощью планет около HIP 102152 найти не удалось, но это даже хорошо. Влияние небольшой планеты аппарат бы не уловил, а отсутствие сигнала свидетельствует поэтому о том, что в зоне обитания HIP 102152 нет газовых гигантов, гравитационное поле которых не дало бы ужиться с ними небольшой планете.
По материалам
