Космичка мистерија: Астрономи снимају умирућу звезду која избацује колутове дима

Астрономи су открили звезду црвеног џина која пролази кроз последњу смртну муку са невиђеним детаљима, откривајући необичну особину. Звезда позната као В Хидри (или скраћено В Хиа), извадите шест различитих епизода материјала, према Прелиминарна верзија Прихваћено за објављивање у Тхе Астропхисицал Јоурнал. Тачан механизам формирања мистериозних „димних прстенова“ још није схваћен. Међутим, посматрање би могло уздрмати постојеће моделе за ову касну фазу еволуције звезда и бацити више светла на Судбина нашег сунца.

„В Хидрае је ухваћен у процесу одбацивања своје атмосфере – на крају већине своје масе – што је нешто што већина црвених дивова у касној фази ради“, Коаутор Марк Моррис је рекао:, астроном са Универзитета у Калифорнији. Међутим, „ово је први и једини пут да је серија проширених прстенова виђена око звезде која пролази кроз смртну муку – серија ширећих ‘димних прстенова’ за које смо мислили да се издувају сваких неколико стотина година.

црвени дивови То је једна од завршних фаза еволуције звезда. Једном када језгро звезде престане да претвара водоник у хелијум путем нуклеарне фузије, гравитација почиње да сабија звезду, подижући њену унутрашњу температуру. Овај процес запаљује љуску водоника који гори око инертног језгра. На крају, притисак и загревање у језгру довели су до драматичног ширења звезде, достижући пречнике између 62 милиона и 620 милиона миља (100 милиона до 1 милијарду км). Површинске температуре су релативно ниске по звезданим стандардима: 4000 до 5800 степени Фаренхајта (2200 до 3200 степени Целзијуса). Дакле, ове звезде попримају наранџасто-црвени изглед, па отуда и надимак црвени џин.

На крају, хелијум у језгру црвеног гиганта ће се потрошити, а језгро ће се поново смањити. Онда постаните звезда асимптотска џиновска грана (АГБ) звезда (последња фаза црвеног гиганта). Унутрашња структура АГБ звезде састоји се од централног језгра од угљеника и кисеоника, љуске у којој фузија претвара хелијум у угљеник, и друге љуске у којој се водоник претвара у хелијум. Ове звезде обично производе драматичне пулсације све веће светлости сваких 100 до 1.000 дана. Поред тога, интензивни површински ветрови изазивају формирање гасовитог облака познатог као периплазма око звезде.

Ови интензивни звездани ветрови ће на крају померити атмосферу и звездану атмосферу, а звезда ће постати бели патуљак унутар планетарне маглине. Што је бржа брзина којом АГБ звезда губи масу, то је ближе том коначном прелазу. Наше Сунце ће на крају постати црвени џин за око 5 милијарди година, на крају ће еволуирати у АГБ пре него што ће коначно еволуирати у планетарну маглу са звездом белог патуљака у центру.

Ово је процес како га астрономи схватају годинама. Међутим, В Хиа-ине необичне карактеристике их терају да преиспитају ствари. Смештен на 1.300 светлосних година у сазвежђу Хидра, В Хиа је звезда богата угљеником, што значи да њена атмосфера садржи више угљеника него кисеоника. Има високу стопу губитка масе, тако да астрономи верују да је вероватно у процесу ослобађања своје атмосфере да би постала планетарна маглина.

Ова АГБ звезда је такође интересантна јер сваких осам година или тако нешто долази до велике ерупције плазме, а нагли пад у осветљености се дешава отприлике сваких 17 година. Ови догађаји указују на присуство звезде пратиоца која је једва видљива. (Смањење сјаја може бити узроковано облаком повезан са овом другом звездом која пролази испред В Хиа.)

Ова најновија студија комбинује податке са свемирског телескопа Хуббле са запажањима помоћу Атацама великог милиметарског/подмилиметарског низа (АЛМА), који укључује инфрацрвене, оптичке и ултраљубичасте податке да би се ухватила смртна мука В Хиа на више таласних дужина. Звезда је далеко и обавијена густом прашином, али АЛМА-ине могућности високе резолуције су откриле њене прстенове и изливе до веома детаља.

Тајминг је такође био случајност. „В Хиа је у краткој, али кључној транзицији кроз коју пролазе умируће звезде на крају свог живота“, Коаутор Рагхвендра Сахаи је рекао:, астроном у НАСА-иној лабораторији за млазни погон. „То је фаза у којој губе већину своје масе. Ова фаза вероватно не траје дуго, тако да је тешко да је ухватимо на делу. Имали смо среће са В Хиом и могли смо да фотографишемо све различите активности које су се дешавале. у и око ове звезде да би боље разумели како се звезде губе. умируће за масу на крају свог живота.”

Сахаи и колеге су открили да звезда ослобађа своју атмосферу издувавањем низа димних прстенова, који су се ширили напоље током 2.100 година или тако нешто да би формирали област налик на диск прашине око В Хиа. тим синхронизовано Ова структура је ДУДЕ (диск пролази кроз динамичко проширење).

Њихова запажања су такође открила брзе експлозије гаса избаченог из звезде у супротним правцима, окомито на димне прстенове, формирајући две структуре у облику пешчаног сата. Ове структуре се шире брзином већом од пола милиона миља на сат (240 км/с). „Откриће да овај процес може укључивати испаљивање прстенова гаса, у комбинацији са производњом испрекиданих, брзих млаза материјала, доноси фасцинантну нову бору у нашем разумевању како звезде завршавају своје животе. рекао је Морис.

Све ово указује да звезда пролази кроз посебно брзу еволуцију, што се коси са садашњим моделом. „Наша студија драматично открива да је традиционални модел како АГБ звезде умиру – избацивањем масовних горива кроз релативно споре и стабилне глобуларне ветрове током 100.000 година или више – у најбољем случају непотпун, или у најгорем случају нетачан. рекао је Сахи. „Веома је вероватно да звезда пратилац или квази-звезда игра важну улогу у њиховој смрти. У случају В Хиа, комбинација оближње и хипотетичке удаљене звезде пратиоца је одговорна, барем у извесној мери, за присуство од њених шест прстенова и брзих излива који изазивају чудесну смрт звезде.