Der sker noget underligt omkring den røde gigantstjerne CW Leonis (bl.a. dybt inde i stjernens kulstofrige slør har astronomer opdaget vanddamp, hvor intet vand burde være).
CW Leonis ligner i masse som solen, men meget ældre og meget større. Det er den nærmeste røde kæmpe mod solen, og i dens dødskaster har den gemt sig i en sodet, ekspanderende sky af kulstofrig støv. Denne hylse gør CW Leonis næsten usynlig for det blotte øje, men ved nogle infrarøde bølgelængder er det den lyseste genstand på himlen.
Vand blev oprindeligt opdaget omkring CW Leonis i 2001, da Submillimeter Wave Astronomy Satellite (SWAS) fandt signaturen af vand i de kølige ydre rækker af stjernens støvede kuvert ved en temperatur på kun 61 K. Dette vand antages at være bevis for fordampning kometer og andre iskolde genstande omkring den ekspanderende stjerne. Nye observationer med SPIRE og PACS-spektrometre på Herschel Space Observatory afslører, at der er noget meget mere overraskende, der sker.
"Takket være Herschels fremragende følsomhed og spektrale opløsning kunne vi identificere mere end 60 linjer vand svarende til en hel række energiske niveauer af molekylet," forklarer Leen Decin fra University of Leuven og leder af undersøgelsen. De nyligt opdagede spektrallinier indikerer, at vanddampen ikke alle er i stjernens kold ydre kuvert. Noget af det er meget tættere på stjernen, hvor temperaturerne når 1000 K.
Der kunne ikke findes nogen iskolde fragmenter, der var tæt på stjernen, så Decin og kollegerne måtte komme med en ny forklaring på tilstedeværelsen af den varme vanddamp. Hydrogen er rigeligt i kuverten med gas og støv, der omgiver kulstofstjerner som CW Leonis, men den anden byggesten af vand, ilt, er typisk bundet op i molekyler som kulilte (CO) og siliciummonoxid (SiO). Ultraviolet lys kan opdele disse molekyler og frigive deres lagrede ilt, men røde gigantiske stjerner fremstiller ikke meget UV-lys, så det skal komme fra et andet sted.
Det er kendt, at de støvede konvolutter omkring kulstofstjerner er klumpede, og det viser sig at være nøglen til at forklare den mystiske vanddamp. Den uklare struktur af skoddet omkring CW Leonis lader UV-lys fra det interstellare rum ind i dybden af stjernens kuvert. ”Vel inde i konvolutten udløser UV-fotoner et sæt reaktioner, der kan producere den observerede fordeling af vand, såvel som andre, meget interessante molekyler, såsom ammoniak (NH3),” siger Decin. "Dette er den eneste mekanisme, der forklarer hele vandets temperaturområde."
I de kommende måneder vil astronomer teste denne hypotese ved at bruge Herschel til at søge efter bevis for vand i nærheden af andre kulstofstjerner.
