Χρησιμοποιώντας τη Συστοιχία Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ή ALMA, οι αστρονόμοι βρήκαν μια απροσδόκητη σπειροειδή δομή που περιβάλλει το κόκκινο γίγαντα αστέρι R Sculptoris που φαίνεται εδώ σε αυτήν την απεικόνιση. Πίστωση: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Μερικές φορές αυτό που δεν μπορούμε να δούμε είναι εξίσου εκπληκτικό με αυτό που βρίσκεται ακριβώς μπροστά μας. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε ένα νέο εύρημα από τους αστρονόμους που χρησιμοποιούν τη συστοιχία Atacama Large Millimeter/Summillimeter Array, ή ALMA, στη Χιλή. Μια εκπληκτική και παράξενη σπειροειδής δομή που περιβάλλει το παλιό αστέρι R Sculptoris πιθανότατα δημιουργείται από έναν αόρατο σύντροφο, λένε οι αστρονόμοι.
Η ομάδα που χρησιμοποιεί το ALMA, το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο χιλιοστών/υποχιλιοστών στον κόσμο, χαρτογράφησε τη σπειροειδή δομή σε τρισδιάστατες διαστάσεις. Οι αστρονόμοι λένε ότι αυτή είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται σπείρα υλικού, με περιβάλλον κέλυφος. Αναφέρουν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Nature αυτή την εβδομάδα.
«Έχουμε δει κοχύλια γύρω από αυτό το είδος αστεριού στο παρελθόν», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Matthias Maercker του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου και του Ινστιτούτου Αστρονομίας Argelander, Πανεπιστήμιο της Βόννης, Γερμανία σε ένα δελτίο τύπου. 'Αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε δει ποτέ μια σπείρα υλικού να βγαίνει από ένα αστέρι, μαζί με ένα κέλυφος που το περιβάλλει.'
Οι επιστήμονες, χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA, βρήκαν μια παρόμοια σπείρα, αλλά χωρίς περίβλημα, ενώ παρατηρούσαν το αστέρι LL Pegasi. Σε αντίθεση με τις νέες παρατηρήσεις ALMA, ωστόσο, οι αστρονόμοι δεν μπορούσαν να δημιουργήσουν έναν τρισδιάστατο χάρτη της δομής. Οι παρατηρήσεις του Hubble είδαν τη σκόνη ενώ το ALMA ανίχνευσε τη μοριακή εκπομπή.
Το ALMA ανιχνεύει τη θερμή λάμψη των μορίων μονοξειδίου του άνθρακα στο μακρινό υπέρυθρο μέσω των μηκών κύματος των πολύμετρων, επιτρέποντας στους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν τις εκπομπές αερίων που περιβάλλουν το αστέρι σε υψηλή ανάλυση. Η ομάδα πιστεύει ότι η παράξενη φυσαλίδα υλικού δημιουργήθηκε πιθανότατα από ένα αόρατο συνοδό αστέρι που περιφέρεται γύρω από τον κόκκινο γίγαντα.
Καθώς αστέρια όπως ο Ήλιος μας φτάνουν στα άκρα της ζωής τους, γίνονται κόκκινοι γίγαντες. Πρησμένα και δροσερά, τα αστέρια ξεκινούν μια βραχύβια φάση καύσης ηλίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα αστέρια αφαιρούν μεγάλες ποσότητες της μάζας τους σε έναν πυκνό αστρικό άνεμο σχηματίζοντας ένα διαστελλόμενο λαμπερό κέλυφος γύρω από τον αστρικό πυρήνα. Οι παλμοί εμφανίζονται περίπου κάθε 10.000 έως 50.000 χρόνια και διαρκούν μόνο μερικές εκατοντάδες χρόνια. Νέες παρατηρήσεις του R Sculptoris δείχνουν ότι ένα παλμικό συμβάν ταρακούνησε το αστέρι πριν από περίπου 1.800 χρόνια και διήρκεσε για περίπου 200 χρόνια. Οι προσομοιώσεις σε υπολογιστή μετά την εξέλιξη ενός δυαδικού συστήματος ταιριάζουν στις νέες παρατηρήσεις της ALMA, σύμφωνα με τους αστρονόμους.
«Είναι μια πραγματική πρόκληση να περιγράψουμε θεωρητικά όλες τις παρατηρούμενες λεπτομέρειες που προέρχονται από το ALMA», λέει η συν-συγγραφέας Shazrene Mohamed, του Argelander Institute for Astronomy στη Βόννη της Γερμανίας και του Νοτιοαφρικανικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου. «Αλλά τα μοντέλα υπολογιστών μας δείχνουν ότι είμαστε πραγματικά στο σωστό δρόμο. Το ALMA μας δίνει νέα εικόνα για το τι συμβαίνει σε αυτά τα αστέρια και τι μπορεί να συμβεί στον Ήλιο σε μερικά δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα».
Μια ευρεία άποψη πεδίου του κόκκινου γίγαντα μεταβλητού αστεριού R Sculptoris. Πίστωση: ESO/Digitized Sky Survey 2. Ευχαριστίες: Davide De Martin
Το R Sculptoris θεωρείται από τους αστρονόμους ως ένας ασυμπτωτικός γιγάντιος κλάδος, ή AGB, αστέρι. Με μάζες μεταξύ 0,8 και 8 ηλιακών μαζών, είναι ψυχροί κόκκινοι γίγαντες με έναν μικροσκοπικό κεντρικό πυρήνα άνθρακα και οξυγόνου που περιβάλλεται από ένα φλεγόμενο κέλυφος ηλίου και υδρογόνου που καίγονται. Τελικά, ο Ήλιος μας θα εξελιχθεί σε αστέρι AGB. Το λαμπερό κέλυφος αποτελείται από αέριο και σκόνη, υλικό που θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μελλοντικών αστεριών με τη συνοδεία πλανητών και φεγγαριών, ακόμη και τα δομικά στοιχεία της ζωής.
«Στο εγγύς μέλλον, οι παρατηρήσεις αστεριών όπως το R Sculptoris με το ALMA θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε πώς τα στοιχεία από τα οποία αποτελούνται έφτασαν σε μέρη όπως η Γη. Μας δίνουν επίσης μια υπόδειξη για το πώς μπορεί να είναι το μακρινό μέλλον του δικού μας αστεριού», λέει ο Maercker.
Αυτό το νέο βίντεο δείχνει μια σειρά τμημάτων στα δεδομένα, το καθένα από τα οποία έχει ληφθεί σε ελαφρώς διαφορετική συχνότητα. Αυτά αποκαλύπτουν το κέλυφος γύρω από το αστέρι, που εμφανίζεται ως ένας κυκλικός δακτύλιος, που φαίνεται να γίνεται μεγαλύτερος και μετά μικρότερος, καθώς και μια σαφή σπειροειδή δομή στο εσωτερικό υλικό που φαίνεται καλύτερα περίπου στα μισά της ακολουθίας βίντεο.
Πηγή: Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο
Μικρή λεζάντα εικόνας:Αυτό που φαίνεται να είναι ένα λεπτό σπειροειδές σχέδιο που τυλίγεται μακριά από ένα αστέρι φαίνεται σε αυτή την αξιοσημείωτη εικόνα από την Προηγμένη Κάμερα για Έρευνες στο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA δείχνει μια από τις πιο τέλειες γεωμετρικές μορφές που δημιουργήθηκαν στο διάστημα. Καταγράφει τον σχηματισμό ενός ασυνήθιστου προπλανητικού νεφελώματος, γνωστού ως IRAS 23166+1655, γύρω από το αστέρι LL Pegasi (γνωστό και ως AFGL 3068) στον αστερισμό του Πήγασου (το φτερωτό άλογο). Πίστωση: NASA/ESA Hubble