Astronomowie korzystający z obserwatorium Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) odkryli zupełnie nieoczekiwaną strukturę spiralną w materii wokół starej gwiazdy R w gwiazdozbiorze Rzeźbiarza. Po raz pierwszy tego typu strukturę, wraz z zewnętrzną sferyczną otoczką, zaobserwowano wokół gwiazdy w fazie tzw. czerwonego olbrzyma. Również po raz pierwszy astronomowie byli w stanie uzyskać w pełni trójwymiarowe informacje o tego rodzaju spirali. Dziwny kształt został prawdopodobnie utworzony przez niewidocznego towarzysza - gwiazdę okrążającą czerwonego olbrzyma.
Prezentowane wyniki są przedmiotem jednej z pierwszych prac naukowych z wczesnej fazy testowej ALMA i zostaną opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie "Nature". Astronomów zaskoczyło, że czerwony olbrzym wyrzucił znacznie więcej materii, niż się spodziewano. Już wcześniej obserwowaliśmy otoczki wokół gwiazd tego typu, ale po raz pierwszy dostrzegliśmy spiralę materii wychodzącą od gwiazdy, razem z otaczającą ją powłoką - mówi główny autor artykułu opisującego wyniki badań, Matthias Maercker (ESO oraz University of Bonn, Niemcy).
Ze względu na emisję wielkich ilości materii czerwone olbrzymy takie jak R Rzeźbiarz są źródłem materiału, z którego tworzą się przyszłe generacje gwiazd, układy planetarne, a w konsekwencji także życie, które może na nich powstać. Wcześniejsze obserwacje wyraźnie pokazywały sferyczną otoczkę wokół R Rzeźbiarz, ale nie wskazywały na istnienie spiralnej struktury ani towarzysza.
W późnym etapie swojego istnienia gwiazdy o masach do ośmiu mas Słońca stają się czerwonymi olbrzymami i tracą wielkie ilości masy w formie tak zwanego gwiezdnego wiatru. W fazie czerwonego olbrzyma przechodzą także cykliczne pulsy termiczne, czyli krótkotrwałe fazy wybuchowego spalania helu w warstwie wokół jądra gwiazdy. Termiczny puls prowadzi do utraty materii z powierzchni gwiazdy w znacznie szybszym tempie, w efekcie czego wokół gwiazdy formuje się wielka otoczka pyłu i gazu. Po zakończeniu pulsu tempo, w którym gwiazda traci masę, ponownie spada.
Pulsy termiczne mogą zdarzać się co 10 - 50 tysięcy lat i trwają zaledwie po kilkaset lat. Nowe obserwacje gwiazdy R Rzeźbiarz wskazują, że około 1800 lat temu weszła w fazę pulsu termicznego, trwającego przez mniej więcej 200 lat. Towarzysząca jej gwiazda przyczyniła się do powstania w emitowanym pyle i gazie takiej właśnie spiralnej struktury.
Wykorzystując moc ALMA możemy znacznie lepiej zrozumieć, co stało się z gwiazdą wcześniej - podczas i po pulsie termicznym - mówi Maercker. Oczekiwaliśmy, że ALMA da nam nowe spojrzenie na Wszechświat, ale takie odkrycia już teraz, w trakcie jednej z pierwszych rund obserwacyjnych, są niezmiernie ciekawe - podkreśla.
W najbliższej przyszłości obserwacje za pomocą ALMA gwiazd takich jak R Sculptoris pomogą nam zrozumieć, w jaki sposób pierwiastki, z których jesteśmy zbudowani, dotarły do miejsc takich jak Ziemia. Dadzą nam także wskazówkę, jak może wyglądać daleka przyszłość naszej własnej gwiazdy - podsumowuje.
Na podstawie informacji prasowej ESO.
