Med hjälp av Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, eller ALMA, fann astronomer en oväntad spiralstruktur som omger den röda jättestjärnan R Sculptoris som visas här i denna visualisering. Kredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Ibland är det vi inte ser lika förvånande som det som ligger direkt framför oss. Detta gäller särskilt i ett nytt fynd från astronomerna som använder Atacama Large Millimeter / sumbillimeter Array, eller ALMA, i Chile. En överraskande och konstig spiralstruktur som omger den gamla stjärnan R Sculptoris skapas sannolikt av en osynlig följeslagare, säger astronomer.
Teamet som använder ALMA, världens mest kraftfulla millimeter / submillimeter-teleskop, kartlade spiralstrukturen i tredimension. Astronomerna säger att det här är första gången en materialspiral, med ett omgivande skal, har observerats. De rapporterar om sina resultat i tidskriften Nature denna vecka.
"Vi har sett snäckor runt den här typen av stjärna tidigare," säger huvudförfattaren Matthias Maercker från European Southern Observatory och Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Germany i ett pressmeddelande. "Men det är första gången vi någonsin har sett en spiral av material som kommer ut från en stjärna, tillsammans med ett omgivande skal."
Forskare som använde NASA / ESA Hubble Space Telescope hittade en liknande spiral, men utan ett omgivande skal, medan de observerade stjärnan LL Pegasi. Till skillnad från de nya ALMA-observationerna kunde astronomerna emellertid inte skapa en tredimensionell karta över strukturen. Hubble-observationer såg dammet medan ALMA upptäckte molekylemissionen.
ALMA upptäcker den varma glödet av kolmonoxidmolekyler i det yttersta infraröda genom multimetervåglängderna så att astronomer kan kartlägga gasutsläppen som omger stjärnan i högupplöst. Teamet tror att den konstigt formade bubblan av material förmodligen skapades av en osynlig följeslagare som kretsar kring den röda jätten.
När stjärnor som vår sol når slutet på sina liv, blir de röda jättar. Svullna och svala, stjärnorna börjar en kortlivad heliumförbränningsfas. Under denna tid slog stjärnorna av stora mängder av sin massa i en tät stjärnvind som bildar ett expanderande glödande skal runt den stellar kärnan. Pulserna uppträder ungefär var 10 000 till 50 000 år och varar bara några hundra år. Nya observationer av R Sculptoris visar att en pulshändelse gungade stjärnan för cirka 1 800 år sedan och varade i cirka 200 år. Datorsimuleringar efter utvecklingen av ett binärt system passar de nya ALMA-observationerna, enligt astronomerna.
"Det är en verklig utmaning att teoretiskt beskriva alla observerade detaljer från ALMA," säger medförfattaren Shazrene Mohamed, från Argelander Institute for Astronomy i Bonn, Tyskland och South African Astronomical Observatory. ”Men våra datormodeller visar att vi verkligen är på rätt väg. ALMA ger oss ny inblick i vad som händer i dessa stjärnor och vad som kan hända med solen på några miljarder år från och med nu. "
En vid fältvy av den röda jätte- variabla stjärnan R Sculptoris Kredit: ESO / Digitaliserad Sky Survey 2. Erkännande: Davide De Martin
R Sculptoris anses av astronomer vara en asymptotisk jättegren eller AGB-stjärna. Med massor mellan 0,8 och 8 solmassor är de svala röda jättar med en liten central kärna av kol och syre omgiven av ett brinnande skal av helium och vätebränning. Så småningom kommer vår sol att utvecklas till en AGB-stjärna. Det glödande skalet består av gas och damm, material som kommer att användas för att göra framtida stjärnor med deras retiné av planeter och månar och till och med livets byggstenar.
"I en snar framtid kommer observationer av stjärnor som R Sculptoris med ALMA att hjälpa oss att förstå hur elementen vi består av uppnådda platser som jorden. De ger oss också en antydning om hur vår egen stjärnas långa framtid kan se ut, säger Maercker.
Den här nya videon visar en serie skivor genom data, var och en tagna på en något annan frekvens. Dessa avslöjar skalet runt stjärnan, som framträder som en cirkelring, som verkar bli större och sedan mindre, samt en tydlig spiralstruktur i det inre materialet som det bäst sett halvvägs genom videosekvensen.
Källa: European Southern Observatory
Liten bildtexter: Det som verkar vara ett tunt spiralmönster som slingrar sig bort från en stjärna visas i denna anmärkningsvärda bild från Advanced Camera for Surveys på NASA / ESA Hubble Space Telescope visar en av de mest perfekta geometriska formerna som skapats i rymden. Det fångar bildandet av en ovanlig pre-planetarisk nebulosa, känd som IRAS 23166 + 1655, runt stjärnan LL Pegasi (även känd som AFGL 3068) i stjärnbilden Pegasus (den vingade hästen). Kredit: NASA / ESA Hubble
