Ved hjælp af Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, eller ALMA, fandt astronomer en uventet spiralstruktur omkring den røde gigantstjerne R Sculptoris vist her i denne visualisering. Kredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Nogle gange er det, vi ikke kan se, lige så overraskende som det, der ligger lige foran os. Dette gælder især i et nyt fund fra astronomerne, der bruger Atacama Large Millimeter / sumbillimeter Array, eller ALMA, i Chile. En overraskende og mærkelig spiralstruktur, der omgiver den gamle stjerne R Sculptoris, bliver sandsynligvis skabt af en uset ledsager, siger astronomer.
Holdet, der bruger ALMA, det mest kraftfulde millimeter / submillimeter-teleskop i verden, kortlagde spiralstrukturen i tre dimensioner. Astronomerne siger, at dette er første gang, at en spiral af materiale med en omgivende skal ses. De rapporterer om deres fund i tidsskriftet Nature denne uge.
”Vi har set skaller omkring denne slags stjerne før,” siger hovedforfatter Matthias Maercker fra European Southern Observatory og Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Germany i en pressemeddelelse. ”Men dette er første gang, vi nogensinde har set en spiral af materiale, der kommer ud fra en stjerne, sammen med en omgivende skal.”
Forskere, der brugte NASA / ESA Hubble-rumteleskopet fandt en lignende spiral, men uden et omgivende skal, mens de observerede stjernen LL Pegasi. I modsætning til de nye ALMA-observationer kunne astronomerne imidlertid ikke oprette et tredimensionelt kort over strukturen. Hubble-observationer så støvet, mens ALMA detekterede molekylemissionen.
ALMA detekterer den varme glød af kuliltemolekyler i det fjerneste infrarøde gennem multimeterbølgelængderne, hvilket giver astronomer mulighed for at kortlægge gasemissionerne omkring stjernen i høj opløsning. Holdet mener, at den underligt formede boble af materiale sandsynligvis blev skabt af en usynlig ledsagerstjerne, der kredsede om den røde kæmpe.
Når stjerner som vores sol når enderne på deres liv, bliver de røde giganter. Opsvulmet og køligt begynder stjernerne en kortvarig heliumforbrændingsfase. I løbet af denne tid slog stjernerne store mængder af deres masse ud i en tæt stjernevind og dannede et ekspanderende glødende skall omkring den stjernekerne. Pulserne forekommer cirka hvert 10.000 til 50.000 år og varer kun et par hundrede år. Nye observationer af R Sculptoris viser, at en pulsbegivenhed rystede stjernen for ca. 1800 år siden og varede i omkring 200 år. Computersimuleringer, der følger udviklingen af et binært system, passer til de nye ALMA-observationer, ifølge astronomerne.
”Det er en reel udfordring at teoretisk beskrive alle de observerede detaljer, der kommer fra ALMA,” siger medforfatter Shazrene Mohamed fra Argelander Institute for Astronomy i Bonn, Tyskland og det sydafrikanske astronomiske observatorium. ”Men vores computermodeller viser, at vi virkelig er på rette vej. ALMA giver os ny indsigt i, hvad der sker i disse stjerner, og hvad der kan ske med Solen om nogle få milliarder år fra nu af. ”
Et vidt feltbillede af den røde gigantiske variabel stjerne R Sculptoris. Kredit: ESO / Digitaliseret himmelundersøgelse 2. Anerkendelse: Davide De Martin
R Sculptoris betragtes af astronomer som en asymptotisk gigantgren eller AGB-stjerne. Med masser mellem 0,8 og 8 solmasser er de kølige røde giganter med en lille central kerne af kulstof og ilt omgivet af et brændende skal af helium og brint. Til sidst vil vores sol udvikle sig til en AGB-stjerne. Den glødende skal består af gas og støv, materiale, der vil blive brugt til at fremstille fremtidige stjerner med deres retinue af planeter og måner og endda livets byggesten.
”I den nærmeste fremtid vil observationer af stjerner som R Sculptoris med ALMA hjælpe os med at forstå, hvordan de elementer, vi er sammensat af, nåede steder som Jorden. De giver os også et antydning af, hvordan vores egen stjernes fjerne fremtid kan være, ”siger Maercker.
Denne nye video viser en række skiver gennem dataene, hver taget på en lidt anden frekvens. Disse afslører skallen omkring stjernen, der vises som en cirkulær ring, der ser ud til at blive større og derefter mindre, samt en klar spiralstruktur i det indre materiale, som det bedst kunne ses halvvejs gennem videosekvensen.
Kilde: European Southern Observatory
Lille billedtekst: Det, der ser ud til at være et tyndt spiralmønster, der vikler sig væk fra en stjerne, vises i dette bemærkelsesværdige billede fra Advanced Camera for Surveys på NASA / ESA Hubble-rumteleskopet viser en af de mest perfekte geometriske former skabt i rummet. Den fanger dannelsen af en usædvanlig før-planetarisk tåge, kendt som IRAS 23166 + 1655, omkring stjernen LL Pegasi (også kendt som AFGL 3068) i stjernebilledet Pegasus (den bevingede hest). Kredit: NASA / ESA Hubble
