Kosmiczny Teleskop Hubble'a świętuje Halloween obserwacją gwiazdy węglowej CW Leonis, która przypomina złowrogie pomarańczowe oko wyglądające zza zasłony dymu.
Każdego roku Teleskop Hubble'a świętuje Halloween z innym obiektem. Hubble zgromadził całą galerię halloweenowych obrazów: od upiornych twarzy i kosmicznych nietoperzy po rzeźbioną dynię uformowaną z podwójnych gwiazd. Tegoroczny obraz przypomina złowrogie oko o kosmicznych proporcjach, wyzierające z obłoku dymu. Tym okiem jest CW Leonis, która spogląda na nas spod grubego całunu pyłu.
CW Leonis znajduje się około 400 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Lwa. Jest gwiazdą węglową, czyli typem czerwonego olbrzyma, którego atmosfera jest bogata w węgiel. Gęste obłoki sadzy i pyłu pochłaniające tę umierającą gwiazdę powstały gdy jej zewnętrzne warstwy zostały wyrzucone w pustkę kosmosu.
Na filmie powyżej można zobaczyć, jak zmieniał się wygląd CW Leo na przestrzeni lat. CW Leonis jest najjaśniejsza w czerwonych filtrach, R i I, a zatem mieniący się pomarańczowy kolor dobrze odzwierciedla rzeczywistą barwę gwiazdy. Szczegółowe obserwacje CW Leonis wykonane Teleskopem Hubble'a w ciągu ostatnich dwóch dekad pokazują ekspansję pierścieni materii, które można porównać do złuszczonych zewnętrznych warstw gwiazdy. Źródło: ESA/Hubble & NASA, J. Trauger, P. Seitzer, T. Ueta, H. Kim, M. Zamani
Gwiazdy ewoluują w różny sposób w zależności od swojej masy. Te o masach od około 0,3 do 8 mas Słońca w pewnym momencie staną się czerwonymi olbrzymami. Gwiazdy mniej masywne nigdy nie osiągną tego stadium, a te bardziej masywne przekształcą się w niezmiernie jasne nadolbrzymy. Gdy w jądrach gwiazd o małej i średniej masie kończy się paliwo wodorowe, znika równowaga między skierowanym na zewnątrz ciśnieniem promieniowania a miażdżącą siłą grawitacji, która ściąga zewnętrzne warstwy gwiazdy do środka. W rezultacie gwiazda zaczyna się zapadać. W pewnym momencie plazma otaczająca jądro gwiazdy staje się wystarczająco gorąca, aby zaczęło dochodzić w niej do fuzji wodoru do helu. Te proces wytwarza wystarczająco dużo ciepła, aby rozszerzyć zewnętrzne warstwy gwiazdy i przekształcić ją w rozdętego czerwonego olbrzyma. Gwiazdy w tej fazie życia wyrzucają w kosmos ogromne ilości gazu i pyłu. W przypadku gwiazdy węglowej CW Leonis, opisany proces otoczył gwiazdę gęstym całunem sadzy.
Aby zobaczyć CW Leo, trzeba dobrze wpatrzyć się w obserwacje Hubble'a. Powyższy film pokazuje zbliżenie na gwiazdę CW Leonis. Źródło: ESA/Hubble, NASA, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, Digitized Sky Survey 2, E. Slawik, N. Risinger, M. Zamani
Teleskop Hubble'a obserwował CW Leonis w celu dania astronomom szansy zrozumienia interakcji między gwiazdą i jej otoczką. CW Leo jest najbliższą Ziemi gwiazdą węglową. Jej otoczka jest dość turbulentna i posiada złożoną strukturę wewnętrzną, która, jak się uważa, mogła zostać wyrzeźbiona przez bliską gwiazdę towarzyszącą CW Leo.
Na powyższym filmie można stanąć oko w oko z CW Leo. Źródło: ESA/Hubble & NASA, T. Ueta, H. Kim
Jasne wiązki światła wychodzące na zewnątrz z CW Leonis są jedną z najbardziej intrygujących części tego zdjęcia, ponieważ zmieniły swoją jasność w ciągu 15 lat, niezmiernie krótkiego okresu czasu w kategoriach astronomicznych. Astronomowie sądzą, że luki w całunie pyłu otaczającego CW Leonis mogą umożliwić tym wiązkom światła przebijanie się i oświetlanie pyłu dalej od gwiazdy. Niemniej, dokładna przyczyna dramatycznych zmian w ich jasności nie została jeszcze podana.
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: CW Leonis. Źródło: ESA/Hubble i NASA, T. Ueta, H. Kim
