1
En grupp internationella astronomer, däribland professor Albert Zijlstra från School of Physics & Astronomy, förutspår att den kommer att förvandlas till en massiv ring av självlysande, interstellär gas och stoft, känd som en planetarisk nebulosa.
En planetarisk nebulosa markerar slutet av 90 procent av alla stjärnors aktiva liv och spårar stjärnans övergång från en röd jätte till en degenererad vit dvärg. Men i åratal var forskarna inte säkra på om solen i vår galax skulle gå samma öde till mötes: man trodde att den hade för låg massa för att skapa en synlig planetarisk nebulosa.
För att ta reda på det utvecklade teamet en ny stjärnmodell med data som förutspår stjärnors livscykel. Modellen användes för att förutsäga ljusstyrkan (eller luminositeten) hos det utkastade höljet, för stjärnor med olika massa och ålder. Forskningen publiceras i Nature Astronomy.
Prof Zijlstra förklarar: ”När en stjärna dör kastar den ut en massa gas och stoft – som kallas dess hölje – i rymden. Höljet kan vara så mycket som halva stjärnans massa. Detta avslöjar stjärnans kärna, som vid denna tidpunkt i stjärnans liv håller på att ta slut på bränsle, så småningom stängs av och innan den slutligen dör.
”Det är först då som den heta kärnan får det utkastade höljet att lysa starkt i cirka 10 000 år – en kort period i astronomin. Det är detta som gör den planetariska nebulosan synlig. Vissa är så ljusa att de kan ses från extremt stora avstånd som mäter tiotals miljoner ljusår, där själva stjärnan skulle ha varit alldeles för svag för att synas.”
Modellen löser också ett annat problem som har förbryllat astronomer i ett kvarts sekel.
För cirka 25 år sedan upptäckte astronomer att om man tittar på planetariska nebulosor i en annan galax har de ljusaste alltid samma ljusstyrka. Man upptäckte att det var möjligt att se hur långt bort en galax var bara utifrån utseendet på dess ljusaste planetariska nebulosor. I teorin fungerade det i vilken typ av galax som helst.
Men medan uppgifterna tydde på att detta var korrekt, hävdade de vetenskapliga modellerna något annat. Professor Zijlstra tillägger: ”Gamla stjärnor med låg massa borde ge mycket svagare planetariska nebulosor än unga, mer massiva stjärnor. Detta har blivit en källa till konflikt under de senaste 25 åren.
”Uppgifterna sa att man kunde få ljusa planetariska nebulosor från stjärnor med låg massa som solen, men modellerna sa att det inte var möjligt, att allt som är mindre än ungefär dubbelt så tungt som solens massa skulle ge en planetarisk nebulosa som är för svag för att synas.”
De nya modellerna visar att stjärnorna efter att höljet har skjutits ut värms upp tre gånger så snabbt som i de äldre modellerna. Detta gör det mycket lättare för en stjärna med låg massa, som solen, att bilda en ljusstark planetarisk nebulosa. Teamet fann att i de nya modellerna är solen nästan exakt den stjärna med lägst massa som fortfarande producerar en synlig, om än svag, planetarisk nebulosa. Det gör inte ens några procent mindre stjärnor.
Professor Zijlstra tillade: ”Vi fann att stjärnor med en massa som är mindre än 1,1 gånger solens massa producerar svagare nebulosor och att stjärnor som är mer massiva än 3 solmassor ger ljusare nebulosor, men för resten ligger den förutspådda ljusstyrkan mycket nära det som har observerats. Problemet är löst efter 25 år!
”Det här är ett bra resultat. Inte nog med att vi nu har ett sätt att mäta närvaron av stjärnor som är några miljarder år gamla i avlägsna galaxer, vilket är ett område som är anmärkningsvärt svårt att mäta, vi har till och med tagit reda på vad solen kommer att göra när den dör!”