دانشمندان به مدل‌سازی‌های دقیقی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد پایان ستاره مرکزی منظومه شمسی چگونه رقم خواهد خورد و چه سرنوشتی پس از مرگ در انتظار خورشید است. در گذشته ستاره‌شناسان تصور می‌کردند خورشید هنگام مرگ به یک سحابی سیاره‌نما تبدیل خواهد شد؛ حبابی درخشان از گاز و گردوغبار که از بقایای ستاره تشکیل شده است، اما شواهد نشان داد که برای تشکیل سحابی سیاره‌نما، ستاره باید بسیار پرجرم‌تر باشد. بااین‌وجود در سال ۲۰۱۸ یک تیم بین‌المللی از منجمان دوباره این موضوع را بررسی کردند و دریافتند سحابی سیاره‌نما در حقیقت محتمل‌ترین شکل برای پایان خورشید است.
در مطالعه سال ۲۰۱۸ با استفاده از مدل‌سازی رایانه‌ای مشخص شد زیاد خورشید هم به‌احتمال زیاد همانند ۹۰ درصد ستاره‌های دیگر در نهایت از یک غول سرخ به یک کوتوله سفید تبدیل می‌شود که تشکیل یک سحابی سیاره‌نما بخشی از روند مرگ آن است. آلبرت زیجلسترا (Albert Zijlstra)، اخترفیزیکدان دانشگاه منچستر (University of Manchester) انگلیس، در‌این‌باره می‌گوید: «هنگامی که ستاره‌ای می‌میرد، جرمی از گاز و گردوغبار به فضا پرتاب می‌کند که می‌تواند به‌اندازه نصف ستاره جرم داشته باشد. درنتیجه هسته ستاره که در این مرحله از زندگی ستاره در حال پایان سوخت خود است، آشکار می‌شود.»
زیجلسترا ادامه می‌دهد: «بدین ترتیب هسته داغ باعث می‌شود جرم رانده‌شده به بیرون تا ۱۰ هزار سال درخشش بالایی داشته باشد و این همان چیزی است که مشاهده سحابی سیاره‌نما را ممکن می‌سازد.» گفتنی است مدل داده‌ای که این تیم پژوهشی ایجاد کرد در حقیقت چرخه زندگی انواع گوناگون ستاره‌ها را پیش‌بینی می‌کند تا روشنایی سحابی سیاره‌نما مربوط به جرم‌های گوناگون ستاره‌ای را مشخص کند.
مدل جدید سحابی‌های سیاره‌نما
حدود ۳۰ سال پیش اخترشناسان متوجه شدند درخشان‌ترین سحابی‌های سیاره‌نما در کهکشان‌های دیگر همگی دارای روشنایی یکسانی هستند؛ بنابراین آنها حداقل به‌صورت نظری، با مشاهده این سحابی‌ها در کهکشان‌های دیگر، می‌توانند فاصله‌شان را محاسبه کنند. داده‌های به‌دست‌آمده از اندازه‌گیری‌ها نیز نشان داد این موضوع درست است، اما مدل‌سازی‌های مذکور حاکی از موضوع دیگری بود که از زمان کشف تاکنون ذهن دانشمندان را به‌خود مشغول کرده است.
به‌گفته زیجلسترا ستاره‌های قدیمی و کم‌جرم باید سحابی‌های سیاره‌نمای بسیار ضعیف‌تری نسبت به ستاره‌های جوان و پرجرم‌تر تشکیل دهند و این تناقض میان مشاهده‌ها و مدل‌سازی‌ها در ۲۵ سال گذشته چالش ایجاد کرده است. بر اساس داده‌ها سحابی‌های سیاره‌نمای درخشان می‌توانند از ستاره‌های کم‌جرم مانند خورشید تشکیل شوند، اما طبق مدل‌سازی‌ها چنین چیزی امکان‌پذیر نیست و هر چیزی کمتر از دو برابر جرم خورشید باعث می‌شود سحابی سیاره‌نما برای دیدن بسیار ضعیف باشد.
سرانجام مدل‌های پژوهش سال ۲۰۱۸ با نشان‌دادن اینکه خورشید در نزدیکی حد پایین جرمی برای ستاره‌های تبدیل‌شونده به سحابی سیاره‌نماست، این مشکل را حل کرده است. یک ستاره حتی با جرمی کمتر از ۱.۱ برابر خورشید نمی‌تواند یک سحابی قابل مشاهده ایجاد کند. از سوی دیگر ستاره‌های بزرگتر تا ۳ برابر جرم خورشید سحابی‌های درخشان‌تری تولید خواهند کرد. دانشمندان اکنون نه‌تنها راهی برای اندازه‌گیری وجود ستاره‌های چند میلیارد ساله در کهکشان‌های دوری دارند که محدوده اندازه‌گیری آنها بسیار دشوار است، بلکه حتی متوجه شده‌اند خورشید هنگام مرگ چگونه خواهد بود.
در همین رابطه بخوانید: نجوم چیست؟