Wykorzystując tablicę Atacama Large Millimeter / submillimeter Array lub ALMA, astronomowie znaleźli nieoczekiwaną strukturę spiralną otaczającą czerwoną gwiazdę olbrzyma R Sculptoris pokazaną tutaj w tej wizualizacji. Źródło: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Czasami to, czego nie widzimy, jest tak samo zaskakujące, jak to, co leży bezpośrednio przed nami. Dotyczy to szczególnie nowego odkrycia astronomów stosujących tablicę Atacama Large Millimeter / sumbillimeter Array lub ALMA w Chile. Zaskakująca i dziwna spiralna struktura otaczająca starą gwiazdę R Sculptoris jest prawdopodobnie tworzona przez niewidzialnego towarzysza, mówią astronomowie.
Zespół wykorzystujący ALMA, najpotężniejszy teleskop milimetrowy / submilimetrowy na świecie, zmapował strukturę spiralną w trzech wymiarach. Astronomowie twierdzą, że po raz pierwszy zaobserwowano spiralę materiału z otaczającą go powłoką. W tym tygodniu informują o swoich odkryciach w czasopiśmie Nature.
„Widzieliśmy już muszle wokół tego rodzaju gwiazdy”, mówi główny autor Matthias Maercker z European Southern Observatory and Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Niemcy w komunikacie prasowym. „Ale po raz pierwszy widzimy spiralę materii wychodzącą z gwiazdy wraz z otaczającą ją powłoką”.
Naukowcy za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA / ESA znaleźli podobną spiralę, ale bez otaczającej ją powłoki, obserwując gwiazdę LL Pegasi. Jednak w przeciwieństwie do nowych obserwacji ALMA astronomowie nie mogli stworzyć trójwymiarowej mapy struktury. Obserwacje Hubble'a zobaczyły pył, podczas gdy ALMA wykrył emisję molekularną.
ALMA wykrywa ciepły blask cząsteczek tlenku węgla w dalekiej podczerwieni poprzez długości fali multimetru, umożliwiając astronomom mapowanie emisji gazu otaczającego gwiazdę w wysokiej rozdzielczości. Zespół uważa, że dziwnie ukształtowany bąbel materiału został prawdopodobnie utworzony przez niewidzialną gwiazdę towarzyszącą krążącą wokół czerwonego giganta.
Gdy gwiazdy takie jak nasze Słońce zbliżają się do kresu życia, stają się czerwonymi gigantami. Opuchnięte i chłodne gwiazdy rozpoczynają krótkotrwałą fazę spalania helu. W tym czasie gwiazdy złuszczają duże ilości swojej masy w gęstym wietrze gwiezdnym, tworząc rozszerzającą się świecącą powłokę wokół rdzenia gwiezdnego. Impulsy pojawiają się co około 10 000 do 50 000 lat i trwają zaledwie kilkaset lat. Nowe obserwacje R. Sculptorisa pokazują, że zdarzenie pulsacyjne wstrząsnęło gwiazdą około 1800 lat temu i trwało około 200 lat. Zdaniem astronomów symulacje komputerowe po ewolucji układu podwójnego pasują do nowych obserwacji ALMA.
„To prawdziwe wyzwanie, aby teoretycznie opisać wszystkie zaobserwowane szczegóły pochodzące z ALMA” - mówi współautor Shazrene Mohamed z Argelander Institute for Astronomy w Bonn, Niemcy i Obserwatorium Astronomiczne w Południowej Afryce. „Ale nasze modele komputerów pokazują, że naprawdę jesteśmy na dobrej drodze. ALMA daje nam nowy wgląd w to, co dzieje się w tych gwiazdach i co może się stać ze Słońcem za kilka miliardów lat. ”
Szeroki widok czerwonej gwiazdy zmiennej R Sculptoris. Źródło: ESO / Digitized Sky Survey 2. Podziękowania: Davide De Martin
R Sculptoris jest uważany przez astronomów za asymptotyczną gigantyczną gałąź, czyli AGB, gwiazdę. Masy od 0,8 do 8 mas Słońca są chłodnymi czerwonymi gigantami z maleńkim centralnym rdzeniem z węgla i tlenu otoczonymi płonącą skorupą helu i wodoru. W końcu nasze Słońce przekształci się w gwiazdę AGB. Świecąca skorupa składa się z gazu i pyłu, materiału, który będzie wykorzystywany do tworzenia przyszłych gwiazd wraz z ich orszakiem planet i księżyców, a nawet budulcem życia.
„W niedalekiej przyszłości obserwacje gwiazd takich jak R Sculptoris z ALMA pomogą nam zrozumieć, w jaki sposób elementy, z których jesteśmy zbudowani, dotarły do miejsc takich jak Ziemia. Dają nam także podpowiedź, jaka może być daleka przyszłość naszej własnej gwiazdy ”- mówi Maercker.
Ten nowy film pokazuje serię przekrojów danych, każdy z nieco inną częstotliwością. Ujawniają one powłokę wokół gwiazdy, wyglądającą jak okrągły pierścień, który wydaje się powiększać, a następnie zmniejszać, a także przejrzystą strukturę spiralną w materiale wewnętrznym, którą najlepiej widzieć mniej więcej w połowie sekwencji wideo.
Źródło: Europejskie Obserwatorium Południowe
Podpis małego obrazu: To, co wydaje się być cienkim spiralnym wzorem odsuwającym się od gwiazdy, pokazano na tym niezwykłym zdjęciu z Zaawansowanej kamery do badań w Kosmicznym Teleskopie Hubble'a NASA / ESA, pokazującym jedną z najdoskonalszych form geometrycznych stworzonych w przestrzeni kosmicznej. Przechwytuje formowanie się niezwykłej mgławicy przedplanetarnej, znanej jako IRAS 23166 + 1655, wokół gwiazdy LL Pegasi (znanej również jako AFGL 3068) w gwiazdozbiorze Pegaza (Skrzydlaty Koń). Źródło: NASA / ESA Hubble
