太陽は、その寿命の終わりに近づくにつれて、その質量の大部分を放出し、発光ガスの巨大な球体である惑星状星雲に変わります。
太陽のような低質量の星は、死ぬと赤色巨星、そして白色矮星へと進化します。ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された論文では、太陽はこれらの段階の合間に惑星状星雲へと進化すると予測されています。
「星が死ぬと、エンベロープと呼ばれるガスと塵の塊を宇宙空間に放出します。エンベロープの質量は星の質量の半分ほどになることもあります。これにより星の中心核が明らかになります。星の一生のこの時点で中心核は燃料を使い果たし、最終的には活動を停止し、ついには死に至ります」と、論文の共著者でマンチェスター大学の天体物理学教授、アルバート・ジルストラ氏は述べた。
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「高温の核が噴出した外層を約1万年間明るく輝かせるのは、天文学ではほんの短い期間です。これが惑星状星雲の可視性を生み出すのです。中には、恒星自体があまりにも暗くて見えない数千万光年という極めて遠い距離からでも見えるほど明るいものもあります。」
当初、科学者たちは太陽が惑星状星雲の物質層を形成するのに十分な質量を持っているかどうか確信が持てませんでした。これは全恒星の約90%で起こりますが、太陽の2倍の質量を持つ恒星にのみ起こると考えられていました。
しかし、論文で説明されているコンピューターモデルは、恒星の高温の中心核が外層を加熱し、外層の温度が40,000ケルビン（約39,727℃）に達すると、外層が毎秒約30キロメートル（従来のモデルより3倍速い）の速度で膨張することを示している。
それは、太陽のような低質量の星が、目に見える程度に明るい惑星状星雲を作り出すことを意味します。
観測の結果、他の銀河で最も明るい惑星状星雲は常に同じ明るさ、つまり太陽の約4倍の明るさを持つことが分かりました。質量の小さい古い星は、質量の大きい若い星よりもはるかに暗い惑星状星雲を形成するはずです。これは過去25年間、論争の種となってきました。
「太陽の1.1倍未満の質量を持つ星はより暗い星雲を形成し、太陽の3倍以上の質量を持つ星はより明るい星雲を形成することがわかりました。しかし、それ以外の星については、予測された明るさは観測された値と非常に近いものでした。25年を経て、ついに問題は解決しました！」とジルシュトラ氏は結論付けました。®
