Met behulp van de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, of ALMA, vonden astronomen een onverwachte spiraalstructuur rond de rode gigantische ster R Sculptoris die hier in deze visualisatie wordt getoond. Krediet: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Soms is wat we niet kunnen zien net zo verrassend als wat direct voor ons ligt. Dit geldt met name voor een nieuwe bevinding van de astronomen die de Atacama Large Millimeter / sumbillimeter Array of ALMA in Chili gebruiken. Een verrassende en vreemde spiraalstructuur rond de oude ster R Sculptoris wordt waarschijnlijk gecreëerd door een ongeziene metgezel, zeggen astronomen.
Het team dat ALMA gebruikte, de krachtigste millimeter / submillimeter-telescoop ter wereld, bracht de spiraalstructuur driedimensionaal in kaart. Volgens de astronomen is dit de eerste keer dat een materiaalspiraal met een omringende schil wordt waargenomen. Ze rapporteren hun bevindingen deze week in het tijdschrift Nature.
"We hebben eerder schelpen rond dit soort sterren gezien", zegt hoofdauteur Matthias Maercker van de European Southern Observatory en Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Duitsland in een persbericht. "Maar dit is de eerste keer dat we ooit een materiaalspiraal uit een ster zien komen, samen met een omringende schaal."
Wetenschappers hebben met behulp van de NASA / ESA Hubble-ruimtetelescoop een vergelijkbare spiraal gevonden, maar zonder omringende schaal, terwijl ze de ster LL Pegasi observeerden. In tegenstelling tot de nieuwe ALMA-waarnemingen konden de astronomen echter geen driedimensionale kaart van de structuur maken. Hubble-waarnemingen zagen het stof terwijl ALMA de moleculaire emissie detecteerde.
ALMA detecteert de warme gloed van koolmonoxidemoleculen in het verre infrarood via de multimetergolflengten, waardoor astronomen de gasemissies rond de ster in hoge resolutie in kaart kunnen brengen. Het team gelooft dat de vreemd gevormde materiaalbel waarschijnlijk is gemaakt door een onzichtbare metgezel die rond de rode reus draait.
Als sterren zoals onze zon het einde van hun leven bereiken, worden ze rode reuzen. Gezwollen en koel beginnen de sterren aan een kortstondige heliumverbrandingsfase. Gedurende deze tijd stoten de sterren grote hoeveelheden van hun massa af in een dichte stellaire wind die een uitdijende gloeiende schaal rond de stellaire kern vormt. De pulsen komen ongeveer elke 10.000 tot 50.000 jaar voor en duren slechts een paar honderd jaar. Nieuwe waarnemingen van R Sculptoris tonen aan dat een pulsgebeurtenis de ster ongeveer 1.800 jaar geleden op zijn kop zette en ongeveer 200 jaar duurde. Computersimulaties die de evolutie van een binair systeem volgen, passen volgens de astronomen bij de nieuwe ALMA-waarnemingen.
"Het is een echte uitdaging om theoretisch alle waargenomen details van ALMA te beschrijven", zegt co-auteur Shazrene Mohamed van het Argelander Institute for Astronomy in Bonn, Duitsland en het South African Astronomical Observatory. “Maar onze computermodellen laten zien dat we echt op de goede weg zijn. ALMA geeft ons nieuw inzicht in wat er in deze sterren gebeurt en wat er over een paar miljard jaar met de zon zou kunnen gebeuren. "
Een breed gezichtsveld van de rode gigantische variabele ster R Sculptoris. Credit: ESO / Digitized Sky Survey 2. Erkenning: Davide De Martin
Astronomen beschouwen R Sculptoris als een asymptotische reuzentak of AGB-ster. Met massa's tussen 0,8 en 8 zonsmassa's zijn het koele rode reuzen met een kleine centrale kern van koolstof en zuurstof omgeven door een brandende schaal van helium en waterstofverbranding. Uiteindelijk zal onze zon uitgroeien tot een AGB-ster. De gloeiende schaal bestaat uit gas en stof, materiaal dat zal worden gebruikt om toekomstige sterren te maken met hun gevolg van planeten en manen en zelfs de bouwstenen van het leven.
“In de nabije toekomst zullen waarnemingen van sterren zoals R Sculptoris met ALMA ons helpen te begrijpen hoe de elementen die we hebben opgebouwd uit bereikte plaatsen zoals de aarde. Ze geven ons ook een idee van hoe de verre toekomst van onze eigen ster eruit zou kunnen zien ', zegt Maercker.
Deze nieuwe video toont een reeks plakjes door de gegevens, elk genomen op een iets andere frequentie. Deze onthullen de schil rond de ster, die eruitziet als een cirkelvormige ring, die groter en dan kleiner lijkt te worden, evenals een duidelijke spiraalvormige structuur in het binnenste materiaal dat het het beste halverwege de videoreeks te zien is.
Bron: European Southern Observatory
Bijschrift bij kleine afbeelding: Wat lijkt op een dun spiraalvormig patroon dat van een ster wegdraait, wordt getoond in deze opmerkelijke foto van de Advanced Camera for Surveys op de NASA / ESA Hubble-ruimtetelescoop, die een van de meest perfecte geometrische vormen in de ruimte laat zien. Het legt de vorming vast van een ongebruikelijke pre-planetaire nevel, bekend als IRAS 23166 + 1655, rond de ster LL Pegasi (ook bekend als AFGL 3068) in het sterrenbeeld Pegasus (het gevleugelde paard). Krediet: NASA / ESA Hubble
