Говорячи про свою роботу, міжнародний колектив астрофізиків, який працював під керівництвом володимира айрапетяна (vladimir s. Airapetian) з американського університету і nasa, називає її звітом лікаря або відновленням втраченого дитячого фото. Так само, як доктора, вчені зібрали воєдино величезну кількість “аналізів «про різні параметри зірки, щоб відновити історію її»дорослішання”. І немов професіонали ретуші, вони вивчають» родичів ” сонця, щоб відновити його вигляд в «юності».
Публікація з новими результатами моделювання розміщена в журналі the astrophysical journal. Дослідження проводили за підтримки та фінансування національного управління з аеронавтики та дослідження космічного простору сша (nasa). Завданням вчених було моделювання зоряного вітру від розташованої зовсім недалеко каппи1 кита. Це дуже молоде світило відокремлюють від нас всього близько 30 світлових років, що за космічними мірками ніби через дорогу перейти.
При цьому каппа1 кита неймовірно схожа на сонце: маса цих двох зірок ідентична в межах похибки вимірювань, спектральний клас той же, а значить, і склад однаковий. При цьому сусіднє світило молодше майже на чотири мільярди років. Через це каппа1 кита має світність всього в 85% сонячної, обертається навколо своєї осі набагато швидше і поводиться немов мале дитя: постійно влаштовує в навколишньому просторі хаос. А точніше, викидає величезну кількість речовини, демонструючи набагато більшу активність, ніж сонце. Так і повинно бути, згідно з сучасними уявленнями про еволюцію зірок.
І якщо значну частину фізичних параметрів віддаленого світила ми можемо виміряти за допомогою телескопів, то зоряний вітер до нас просто не доходить в потрібному для вивчення кількості. Тут вступає в гру моделювання. Команда айрапетяна використовувала добре зарекомендував себе програмний пакет alfvén wave solar model, що входить в розроблений в мічиганському університеті інструментарій space weather modeling framework. Ця модель була створена для моделювання та прогнозування сонячного вітру, але її можна використовувати і для інших зірок.
© nasa
Причому за рахунок можливості перевірити фактичні параметри речовини, що випромінюється сонцем, висока точність моделі підтверджена практикою. Більш того, подібні розрахунки для каппа1 кита проводили раніше, але їх дозвіл був досить малим. Цього разу вчені радикально підвищили деталізацію моделювання за рахунок даних про досліджувану зірку, отриманих відразу чотирма телескопами: hubble space telescope, transiting exoplanet survey satellite (tess), nicer і xmm-newton. Одним з наочних результатів цієї роботи стало вражаюче відео поширення речовини з корони молодої зірки.
Але суть дослідження полягала не тільки в отриманні красивих динамічних 3d-моделей. Саме коли сонцю було близько 700 мільйонів років, на землі почала формуватися примітивна життя. У цьому процесі активну участь брали ефекти, породжені світилом, в першу чергу потік заряджених частинок, здорово впливають на атмосферу і хімічні процеси на поверхні планети. Через підвищену активність зірки магнітне поле землі (або гіпотетичного схожого тіла в зоні населеності каппа1 кита) стискалося, причому потік сонячного вітру був таким сильним, що полярні сяйва виникали навіть над екватором.
Після моделювання “дитячої версії сонця” в особі каппа1 кіта айрапетян з колегами збирається повторити те ж саме з зірками дещо постарше. Це необхідно, щоб удосконалити програмне забезпечення і математичний апарат таких симуляцій. У найближчому майбутньому вчені зможуть отримати більше даних про ранні етапи еволюції нашого світила, а також зрозуміти, як воно вплинуло на виникнення і розвиток життя на землі.
