Astronomer fanger stjernevinde med hidtil usete detaljer

Astronomer har præsenteret en forklaring på formerne af planetariske tåger. Opdagelsen er baseret på en række observationer af stjernevinde omkring aldrende stjerner. I modsætning til almindelig konsensus, holdet fandt ud af, at stjernevinde ikke er sfæriske, men har en form, der ligner planetariske tåger. Holdet konkluderer, at interaktion med en ledsagende stjerne eller exoplanet former både stjernevindene og planetariske tåger. Resultaterne blev offentliggjort i Videnskab .

Døende stjerner svulmer og køler for til sidst at blive røde kæmper. De producerer stjernevinde, strømme af partikler, som stjernen udstøder, hvilket får dem til at tabe masse. Fordi der manglede detaljerede observationer, astronomer har altid antaget, at disse vinde var sfæriske, som stjernerne de omgiver. Efterhånden som stjernen udvikler sig yderligere, det varmes op igen, og stjernestrålingen får de ekspanderende lag af stjernemateriale til at gløde, danner en planetarisk tåge.

I århundreder, astronomer var i mørket om den ekstraordinære variation af farverige former af planetariske tåger, der var blevet observeret. Tågerne ser alle ud til at have en vis symmetri, men de er næsten aldrig runde. "Solen - som i sidste ende vil blive en rød kæmpe - er så rund som en billardkugle, så vi undrede os:Hvordan kan sådan en stjerne producere alle disse forskellige former?" siger den tilsvarende forfatter Leen Decin (KU Leuven).

Hendes hold observerede stjernevinde omkring kølige røde kæmpestjerner med ALMA-observatoriet i Chile, det største radioteleskop i verden. For første gang nogensinde, de samlede en stor, detaljeret indsamling af observationer, hver af dem lavet ved hjælp af nøjagtig samme metode. Dette var afgørende for direkte at kunne sammenligne dataene og udelukke skævheder.

Hvad astronomerne så, overraskede dem. "Vi har bemærket, at disse vinde er alt andet end symmetriske eller runde, " siger professor Decin. "Nogle af dem minder faktisk ret meget om planetariske tåger i form."

Ledsagere

Astronomerne kunne endda identificere forskellige kategorier af former. "Nogle stjernevinde var skiveformede, andre indeholdt spiraler, og i en tredje gruppe, vi identificerede kegler." Dette er en klar indikation af, at formerne ikke blev skabt tilfældigt. Holdet indså, at andre, lavmassestjerner eller endda tunge planeter i nærheden af ​​den døende stjerne var årsag til de forskellige mønstre. Disse ledsagere er for små og svage til at kunne registreres direkte. "Ligesom hvordan en ske, som du rører i en kop kaffe med noget mælk, kan skabe et spiralmønster, ledsageren suger materiale mod sig, mens det drejer rundt om stjernen og former stjernevinden, " forklarer Decin.

Holdet satte denne teori i modeller, og faktisk:formen af ​​stjernevindene kan forklares af de ledsagere, der omgiver dem, og den hastighed, hvormed den kølige udviklede stjerne mister sin masse på grund af stjernevinden, er en vigtig parameter. Decin:"Alle vores observationer kan forklares med, at stjernerne har en ledsager."

Indtil nu, Beregninger om stjernernes udvikling var baseret på den antagelse, at aldrende sollignende stjerner har stjernevinde, der er sfæriske. "Vores resultater ændrer sig meget. Siden kompleksiteten af ​​stjernevinde ikke blev taget højde for tidligere, ethvert tidligere skøn over massetabsraten for gamle stjerner kan være forkert med op til en faktor 10." Holdet laver nu yderligere forskning for at se, hvordan dette kan påvirke beregninger af andre afgørende karakteristika af stjernernes og galaktiske evolution.

Solens fremtid

Undersøgelsen hjælper også med at forestille sig, hvordan solen kan se ud, når den dør om 7000 millioner år. "Jupiter eller endda Saturn - fordi de har så stor en masse - kommer til at påvirke, om solen tilbringer sine sidste årtusinder i hjertet af en spiral, en sommerfugl, eller nogen af ​​de andre fortryllende former, vi ser i planetariske tåger i dag, " Decin bemærker. "Vores beregninger viser nu, at der vil dannes en svag spiral i den gamle døende sols stjernevind."

"Vi var meget spændte, da vi udforskede de første billeder, " siger medforfatter Miguel Montargès (KU Leuven). "Hver stjerne, som kun var et nummer før, blev et individ af sig selv. Nu, til os, de har deres egen identitet. Dette er magien ved at have højpræcisionsobservationer:Stjerner er ikke længere kun punkter længere."

Undersøgelsen er en del af ATOMIUM-projektet, som har til formål at lære mere om gamle stjerners fysik og kemi. "Kølige aldrende stjerner anses for at være kedelige, gammelt og enkelt, men det beviser vi nu, at de ikke er:de fortæller historien om, hvad der kommer bagefter. Det tog os noget tid at indse, at stjernevinde kan have form som rosenblade (se, for eksempel, stjernevinden fra R Aquilae), men, som Antoine de Saint-Exupéry sagde i sin bog Le Petit Prince :"C'est le temps que tu as perdu pour ta rose, qui fait ta rose si importante." ("Det er den tid, du brugte på din rose, der gør din rose så vigtig.")