ALMA wyjawia sekrety umierającej gwiazdy

Nowe obrazy z ALMY - przekroje przez dane z różnych częstotliwości obserwacyjnych. Widoczna jest otoczka wokół gwiazdy - tu widoczna jako kołowy pierścień, oraz wyraźna struktura spiralna w bardziej wewnętrznej materii położonej blisko gwiazdy. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), L. Calçada
Po raz pierwszy w historii astronomii zaobserwowano nietypową strukturę spiralną, formującą się w materii okrążającej gwiazdę - czerwonego giganta.

Przy użyciu obserwatorium ALMA (ang. Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dokonano odkrycia takiej struktury wokół starej, czerwonej gwiazdy R Sculptoris. To pierwszy taki przypadek. Także po raz pierwszy astronomowie wykonali pełen trójwymiarowy obraz otoczki gwiazdowej tego typu. Najprawdopodobniej jest ona efektem wpływu niewidocznego dla nas, słabszego składnika gwiazdowego, okrążającego czerwonego giganta.

Gwiazdy tego typu są głównymi dostarczycielami rzadkich pierwiastków i związków do pyłu i gazu kosmicznego. To z tego materiału uformują się w przyszłości nowe gwizdy i planety, a także być może istoty żywe. Dzieje się tak, bo czerwone giganty dosłownie wydmuchują w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości silnie przetworzonej w swym wnętrzu materii.

Gwiazdy o masie rzędu ośmiu mas Słońca stają się w późnych fazach swego życia czerwonymi gigantami. Tracą wówczas ogromną ilość swej początkowej masy, która "ucieka" z ich powierzchni jako gęsty wiatr gwiazdowy. Podczas tej fazy życia gwiazdy zachodzić mogą cykliczne, termiczne pulsy. Związane są z krótkookresowymi, wybuchowymi zapaleniami się helu w otoczkach gwiazdowych. Prowadzi to do wydmuchiwania materii z powierzchni gwiazdy w dużo większym tempie, przez co następuje uformowanie się rozległej otoczki zbudowanej z gazu i pyłu. Po każdym takim pulsie tempo, w jakim gwiazda traci swą masę, spada znów do swej "normalnej" wartości.

Pulsy termiczne pojawiają się średnio raz na 10 000 - 50 000 lat i trwają tylko przez kilkaset lat. Nowe obserwacje gwiazdy R Sculptoris dowodzą, że doświadcza ich ona od około 1 800 lat i trwają one mniej więcej 200 lat. Druga gwiazda w układzie R Sculptoris wyrywa z czerwonego giganta wiatr gwiazdowy, przez co przybiera on obserwowaną formę spiralnej strugi.

Moc teleskopu ALMA sprawia, że możemy dostrzec szczegóły, dzięki którym o wiele lepiej rozumiemy procesy zachodzące w tego typu gwiazdach. Także te zachodzące przed, w trakcie i po wystąpieniu pulsów - poprzez badania ukształtowania się otoczek gwiazdowych i powstałych w opisany powyżej sposób spiralnych struktur. Co ciekawe, obserwacje to wykonano przy użyciu zaledwie części anten cały czas rozbudowywanej ALMY.

Astronomowie wykonali również symulacje komputerowe zachowań w układzie R Sculptoris. Mają one wyjaśnić, jak przebiega ewolucja tego typu układów podwójnych. Proponowane modele są w wysokim stopniu zgodne w nowymi obserwacjami z ALMY. W najbliższej przyszłości ALMA ma wykonać szczegółowe obserwacje układów podobnych do R Sculptoris. Być może dowiemy się z nich, jak niektóre pierwiastki chemiczne pojawiły się w składzie m.in. naszej planety. Być może też będziemy mogli przewidzieć, jaka będzie przyszłość Słońca.

Źródło: www.astronomy.com

Liczba odsłon: 1235