Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali szczegóły powierzchni starzejącej się gwiazdy o takiej samej masie, jaką ma Słońce. Zdjęcia uzyskane dzięki ALMA pokazują, że gwiazda jest czerwonym olbrzymem a jej średnica jest dwukrotnie większa, niż orbita Ziemi wokół Słońca. Na atmosferę gwiazdy wpływają potężne, niespodziewane fale uderzeniowe. Badania zostały opublikowane w Nature Astronomy.
Zespół kierowany przez Woutera Vlemmingsa z Chalmers University of Technology, użył anten ALMA, aby wykonać najostrzejsze obserwacje gwiazdy o takiej samej masie, jaką ma Słońce. Nowe zdjęcia po raz pierwszy pokazują szczegóły na powierzchni czerwonego olbrzyma W Hydrae, który znajduje się w odległości 320 lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Hydry.
W Hydrae jest przykładem gwiazdy AGB (asymptotic giant branch - gwiazda na asymptotycznej gałęzi olbrzymów diagramu H-R). Tak stare gwiazdy są chłodne, jasne i tracą swoją masę poprzez wiatr gwiazdowy. Nazwa pochodzi od ich położenia na diagramie Hertzsprunga-Russella, który to klasyfikuje gwiazdy według ich jasności i temperatury.
Dla astronomów ważne jest zbadanie nie tylko wyglądu czerwonych olbrzymów, ale także tego, w jaki sposób się zmieniają oraz zasilają galaktykę pierwiastkami, które są składnikami życia. Wykorzystując anteny ALMA w konfiguracji o najwyższej rozdzielczości, mogą oni wykonywać najbardziej szczegółowe obserwacje tych gwiazd.
Gwiazdy podobne do Słońca ewoluują w skali czasowej wielu miliardów lat. Gdy osiągną starość, stają się większe, chłodniejsze i bardziej podatne na utratę masy w postaci wiatru gwiazdowego. Gwiazdy wytwarzają ważne pierwiastki, m.in. takie jak węgiel i azot. Kiedy dochodzą do etapu czerwonego olbrzyma, pierwiastki te są uwalniane w kosmos, gotowe do bycia użytymi w kolejnych generacjach nowych gwiazd.
Zdjęcia ALMA zapewniają najwyraźniejszy widok powierzchni czerwonego olbrzyma o masie podobnej do Słońca. Wcześniejsze ostre obrazy pokazywały szczegóły znacznie bardziej masywnych, czerwonych nadolbrzymów, takich jak Betelgeuse i Antares. Obserwacje zaskoczyły również naukowców. Obecność nieoczekiwanie jasnej i zwartej plamy dowodziła, że gwiazda ma zaskakująco gorący gaz w chromosferze. Pomiary wykazują, że w atmosferze gwiazdy występują silne fale uderzeniowe, które osiągają wyższe temperatury, niż przewidują to aktualne modele gwiazd AGB.
Alternatywna możliwość jest również zaskakująca – podczas prowadzenia obserwacji gwiazda przechodziła gigantyczny rozbłysk. Naukowcy wykonują obecnie nowe obserwacje, zarówno z ALMA jak i przy użyciu innych instrumentów, by móc lepiej zrozumieć zaskakującą atmosferę W Hydrae. Takie obserwacje, wykorzystujące konfigurację ALMA o najwyższej rozdzielczości są wyzwaniem, ale także satysfakcjonujące.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
ALMA's image of a red giant star gives a surprising glimpse of the sun's future
Źródło:
phys.org
Na zdjęciu: Znajdująca się w odległości 320 lat świetlnych od Ziemi, gwiazda W Hydrae jest kilka miliardów lat starsza od Słońca. Dla porównania zaznaczony pierścień pokazuje rozmiar orbity Ziemi wokół Słońca. Źródło: Alma (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Vlemmings
