Komunikat prasowy

Starzejąca się gwiazda rozwiewa dookoła mglistą bańkę

20 września 2017

Astronomowie wykorzystali sieć ALMA do uzyskania niesamowicie pięknego obrazu delikatnej bańki materii rozwianej wokół egzotycznej czerwonej gwiazdy U Antliae. Obserwacje te pomogą astronomom w lepszym zrozumieniu, w jaki sposób gwiazdy ewoluują podczas późniejszych stadiów swoich cyklów życia.

W słabo widocznej konstelacji Pompy, uważny obserwator korzystający z lornetki może zauważyć bardzo czerwoną gwiazdę, którą lekko zmienia jasność z tygodnia na tydzień. Jest to bardzo nietypowa gwiazd o nazwie U Antliae, a nowe obserwacje przy pomocy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ukazały niezmiernie cienką sferyczną otoczkę wokół niej.

U Antliae [1] jest gwiazdą węglową, wyewoluowaną, chłodną, jasną gwiazdą asympotycznej gałęzi olbrzymów. Około 2700 lat temu U Antliae przeszła przez krótki okres gwałtownej utraty masy. W tym trwającym zaledwie kilkaset lat przedziale czasu materia tworząca otoczkę widoczną przez ALMA została wyrzucona z dużą prędkością. Szczegółowe zbadanie otoczki ujawnia także dowody na istnienie cienkich, niewyraźnych obłoków gazu znanych jako podstruktury filamentarne.

Ten spektakularny widok był możliwy do uzyskania jedynie dzięki unikatowej zdolności radioteleskopu ALMA do tworzenia ostrych obrazów na wielu długościach fali. Znajdująca się na płaskowyżu Chajnantor na chilijskiej pustyni Atakama, sieć radioteleskopów ALMA dostrzega znacznie dokładniej strukturę w otoczce U Antliae, niż to było możliwe wcześniej.

Nowe dane z ALMA nie jedynie pojedynczym obrazem, radioteleskop ten uzyskuje bowiem trójwymiarowy zestaw danych („kostkę”), w którym każda „warstwa” jest obserwowana na nieco innej długości fali. Z powodu efektu Dopplera, poszczególne „warstwy” zestawu danych pokazują obrazy gazu poruszającego się z różnymi prędkościami do lub od obserwatora. Znaczenie ma także to, iż otoczka jest jest bardzo symetrycznie okrągła i niezmiernie cienka. Patrząc na różne prędkości, możemy pociąć ten kosmiczny bąbel na wirtualne plasterki, tak jak jest to robione w technice tomografii komputerowej przy badaniu ludzkiego ciała.

Zrozumienie składu chemicznego otoczek i atmosfer tego typu gwiazd, a także w jaki sposób poprzez utratę masy formują się otoczki, jest ważne dla poprawnego zrozumienia, w jaki sposób gwiazdy i galaktyki ewoluowały we wczesnym Wszechświecie. Otoczki takie, jak ta wokół U Antliae, wykazują duże bogactwo składników chemicznych opartych o węgiel i inne pierwiastki. Pomagają także w recyklingu materii, a ich wkład w pył międzygwiazdowym wynosi do 70%.

Uwagi

[1] Nazwa U Antliae odzwierciedla fakt, że jest to czwarta gwiazda, która zmienia jasność w gwiazdozbiorze Pompy. Nazywanie tego rodzaju gwiazd zmiennych następowało w skomplikowanej sekwencji, gdy odkrywano ich coraz więcej. Jest to wyjaśnione tutaj.

Więcej informacji

Wyniki badań opisano w artykule pt. „Rings and filaments. The remarkable detached CO shell of U Antliae”, F. Kerschbaum et al., który ukaże się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: F. Kerschbaum (University of Vienna, Austria), M. Maercker (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja), M. Brunner (University of Vienna, Austria), M. Lindqvist (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja), H. Olofsson (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja), M. Mecina (University of Vienna, Austria), E. De Beck (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja), M. A. T. Groenewegen (Koninklijke Sterrenwacht van België, Belgia), E. Lagadec (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Francja), S. Mohamed (University of Cape Town, RPA), C. Paladini (Université Libre de Bruxelles, Belgia), S. Ramstedt (Uppsala University, Szwecja), W. H. T. Vlemmings (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja) oraz M. Wittkowski (ESO)

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) jest międzynarodowym kompleksem badawczym w ramach partnerstwa pomiędzy ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) oraz National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez NSF we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) i National Science Council of Taiwan (NSC) oraz przez NINS we współpracy z Academia Sinica (AS) na Tajwanie i Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Budowa i zarządzanie ALMA są kierowane przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), w imieniu Ameryki Północnej oraz przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) w imieniu Azji Wschodniej. Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia zunifikowane kierowanie i zarządzanie budową, testowaniem i działaniem ALMA.

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA

Kontakt

Franz Kerschbaum
University of Vienna
Vienna, Austria
Tel.: +43 1 4277-51856
E-mail: franz.kerschbaum@univie.ac.at

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1730