Coś dziwnego dzieje się wokół czerwonej gwiazdy olbrzyma CW Leonis (np. Głęboko w zasłonie bogatej w węgiel gwiazdy) astronomowie wykryli parę wodną tam, gdzie nie powinna ona być.
CW Leonis ma masę podobną do Słońca, ale znacznie starszą i znacznie większą. Jest najbliższym Słońcu czerwonym olbrzymem, a podczas swojego śmiertelnego niepokoju ukrył się w sadzy, rozszerzającej się chmurze bogatego w węgiel pyłu. Osłona ta sprawia, że CW Leonis jest prawie niewidoczny gołym okiem, ale przy niektórych długościach fal podczerwieni jest najjaśniejszym obiektem na niebie.
Woda została pierwotnie odkryta wokół CW Leonis w 2001 roku, gdy satelita submilimetrowej fali astronomicznej (SWAS) znalazł sygnaturę wody w chłodnych zewnętrznych obszarach zakurzonej otoczki gwiazdy w temperaturze zaledwie 61 K. Ta woda została uznana za dowód na odparowanie komety i inne lodowe obiekty wokół rozszerzającej się gwiazdy. Nowe obserwacje za pomocą spektrometrów SPIRE i PACS w Obserwatorium Kosmicznym Herschela pokazują, że dzieje się coś bardziej zaskakującego.
„Dzięki doskonałej czułości i rozdzielczości spektralnej Herschela byliśmy w stanie zidentyfikować ponad 60 linii wody, odpowiadających całej serii poziomów energetycznych cząsteczki”, wyjaśnia Leen Decin z University of Leuven i kierownik badania. Nowo wykryte linie widmowe wskazują, że para wodna nie znajduje się w zimnej zewnętrznej otoczce gwiazdy. Niektóre z nich są znacznie bliżej gwiazdy, gdzie temperatura dochodzi do 1000 K.
Żadne lodowe fragmenty nie mogły istnieć tak blisko gwiazdy, więc Decin i koledzy musieli wymyślić nowe wyjaśnienie obecności gorącej pary wodnej. Wodór jest obfity w otoczce gazu i pyłu otaczających gwiazdy węglowe, takie jak CW Leonis, ale inny budulec wody, tlenu, jest zwykle związany w cząsteczkach takich jak tlenek węgla (CO) i tlenek krzemu (SiO). Światło ultrafioletowe może rozdzielić te cząsteczki, uwalniając zgromadzony tlen, ale czerwone gigantyczne gwiazdy nie wytwarzają dużo światła UV, więc musi pochodzić skądinąd.
Zakurzone koperty wokół gwiazd węglowych są znane jako grudkowate, co okazuje się być kluczem do wyjaśnienia tajemniczej pary wodnej. Niejednolita struktura osłony wokół CW Leonis przepuszcza promieniowanie UV z przestrzeni międzygwiezdnej w głąb otoczki gwiazdy. „Fotony UV w obrębie obwiedni wywołują zestaw reakcji, które mogą powodować obserwowany rozkład wody, a także innych bardzo interesujących cząsteczek, takich jak amoniak (NH3)”, mówi Decin. „To jedyny mechanizm, który wyjaśnia pełny zakres temperatury wody”.
W nadchodzących miesiącach astronomowie przetestują tę hipotezę, używając Herschela do wyszukiwania dowodów wody w pobliżu innych gwiazd węglowych.
