Aldrende stjerne blæser en røg boble af

Astronomer har brugt ALMA til at fange et slående smukt billede af en delikat boble af udstødt materiale omkring den eksotiske røde stjerne U Antliae. Disse observationer vil hjælpe astronomer til bedre at forstå, hvordan stjerner udvikler sig i de senere stadier af deres livscyklus.

I den svage sydlige konstellation Antlia vil den omhyggelige observatør med kikkert se en meget rød stjerne, som varierer lidt i lysstyrke fra uge til uge. Denne meget usædvanlige stjerne kaldes U Antliae, og nye observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) afslører en bemærkelsesværdig tynd sfærisk skal omkring den.

U Antliae er en kulstofstjerne, en udviklet, kølig og lysende stjerne af den asymptotiske kæmpegrentype. For omkring 2700 år siden, U Antliae gennemgik en kort periode med hurtigt massetab. I løbet af denne periode på kun et par hundrede år, materialet, der udgør skallen, som ses i de nye ALMA-data, blev kastet ud med høj hastighed. En nærmere undersøgelse af denne skal viser også nogle tegn på tynd, piskede gasskyer kendt som filamentære understrukturer.

Denne spektakulære udsigt blev kun muliggjort af den unikke evne til at skabe skarpe billeder ved flere bølgelængder, som leveres af ALMA-radioteleskopet, beliggende på Chajnantor-plateauet i Chiles Atacama-ørken. ALMA kan se meget finere struktur i U Antliae-skallen, end det tidligere har været muligt.

De nye ALMA-data er ikke kun et enkelt billede; ALMA producerer et tredimensionelt datasæt (en datakube), hvor hver skive observeres ved en lidt forskellig bølgelængde. På grund af Doppler-effekten, det betyder, at forskellige udsnit af dataterningen viser billeder af gas, der bevæger sig med forskellige hastigheder mod eller væk fra observatøren. Denne skal er også bemærkelsesværdig, da den er meget symmetrisk rund og også bemærkelsesværdig tynd. Ved at vise de forskellige hastigheder kan vi skære denne kosmiske boble i virtuelle skiver, ligesom vi gør i computertomografi af en menneskelig krop.

Forstå den kemiske sammensætning af disse stjerners skaller og atmosfærer, og hvordan disse skaller dannes ved massetab, er vigtigt at forstå, hvordan stjerner udvikler sig i det tidlige univers, og også hvordan galakser udviklede sig. Skaller som den omkring U Antliae viser et rigt udvalg af kemiske forbindelser baseret på kulstof og andre grundstoffer. De hjælper også med at genbruge stoffer, og bidrager med op til 70 % af støvet mellem stjerner.

Denne forskning blev præsenteret i et papir med titlen "Ringe og filamenter. Den bemærkelsesværdige løsrevne CO-skal af U Antliae", af F. Kerschbaum et al., at optræde i journalen Astronomi og astrofysik .