Mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) fanden Astronomen eine unerwartete Spiralstruktur, die den hier gezeigten roten Riesenstern R Sculptoris umgibt. Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Manchmal ist das, was wir nicht sehen können, genauso überraschend wie das, was direkt vor uns liegt. Dies gilt insbesondere für eine neue Erkenntnis der Astronomen, die das Atacama Large Millimeter / Sumbillimeter Array (ALMA) in Chile verwenden. Eine überraschende und seltsame Spiralstruktur, die den alten Stern R Sculptoris umgibt, wird wahrscheinlich von einem unsichtbaren Begleiter geschaffen, sagen Astronomen.
Das Team von ALMA, dem leistungsstärksten Millimeter- / Submillimeter-Teleskop der Welt, hat die Spiralstruktur dreidimensional abgebildet. Die Astronomen sagen, dass dies das erste Mal ist, dass eine Materialspirale mit einer umgebenden Hülle beobachtet wurde. Sie berichten diese Woche über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature.
"Wir haben schon früher Muscheln um diese Art von Sternen gesehen", sagt der Hauptautor Matthias Maercker vom Europäischen Südobservatorium und dem Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn in einer Pressemitteilung. "Aber dies ist das erste Mal, dass wir eine Materialspirale aus einem Stern zusammen mit einer umgebenden Hülle sehen."
Wissenschaftler, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA / ESA verwendeten, fanden eine ähnliche Spirale, jedoch ohne umgebende Hülle, während sie den Stern LL Pegasi beobachteten. Im Gegensatz zu den neuen ALMA-Beobachtungen konnten die Astronomen jedoch keine dreidimensionale Karte der Struktur erstellen. Hubble-Beobachtungen sahen den Staub, während ALMA die molekulare Emission feststellte.
ALMA erfasst das warme Leuchten von Kohlenmonoxidmolekülen im fernen Infrarot durch die Multimeterwellenlängen, sodass Astronomen die den Stern umgebenden Gasemissionen hochauflösend abbilden können. Das Team glaubt, dass die seltsam geformte Materialblase wahrscheinlich von einem unsichtbaren Begleitstern erzeugt wurde, der den roten Riesen umkreist.
Wenn Sterne wie unsere Sonne das Ende ihres Lebens erreichen, werden sie zu roten Riesen. Geschwollen und kühl beginnen die Sterne eine kurzlebige Heliumverbrennungsphase. Während dieser Zeit entfernen die Sterne große Mengen ihrer Masse in einem dichten Sternwind und bilden eine sich ausdehnende leuchtende Hülle um den Sternkern. Die Impulse treten etwa alle 10.000 bis 50.000 Jahre auf und dauern nur wenige hundert Jahre. Neue Beobachtungen von R Sculptoris zeigen, dass ein Pulsereignis den Stern vor etwa 1.800 Jahren erschütterte und etwa 200 Jahre andauerte. Computersimulationen nach der Entwicklung eines binären Systems passen laut den Astronomen zu den neuen ALMA-Beobachtungen.
"Es ist eine echte Herausforderung, theoretisch alle beobachteten Details von ALMA zu beschreiben", sagt Co-Autorin Shazrene Mohamed vom Argelander-Institut für Astronomie in Bonn und dem South African Astronomical Observatory. „Unsere Computermodelle zeigen jedoch, dass wir wirklich auf dem richtigen Weg sind. ALMA gibt uns neue Einblicke in das, was in diesen Sternen passiert und was in einigen Milliarden Jahren mit der Sonne passieren könnte. "
Eine weite Feldansicht des roten Riesen variablen Sterns R Sculptoris. Bildnachweis: ESO / Digitalized Sky Survey 2. Anerkennung: Davide De Martin
R Sculptoris wird von Astronomen als asymptotischer Riesenast oder AGB-Stern angesehen. Mit Massen zwischen 0,8 und 8 Sonnenmassen sind sie kühle rote Riesen mit einem winzigen zentralen Kern aus Kohlenstoff und Sauerstoff, umgeben von einer brennenden Hülle aus Helium und Wasserstoff. Schließlich wird sich unsere Sonne zu einem AGB-Stern entwickeln. Die leuchtende Hülle besteht aus Gas und Staub, Material, aus dem zukünftige Sterne mit ihrem Gefolge aus Planeten und Monden und sogar den Bausteinen des Lebens hergestellt werden.
„In naher Zukunft werden Beobachtungen von Sternen wie R Sculptoris mit ALMA uns helfen zu verstehen, wie die Elemente, aus denen wir bestehen, Orte wie die Erde erreichen. Sie geben uns auch einen Hinweis darauf, wie die ferne Zukunft unseres eigenen Stars aussehen könnte “, sagt Maercker.
Dieses neue Video zeigt eine Reihe von Schnitten durch die Daten, die jeweils mit einer etwas anderen Frequenz aufgenommen wurden. Diese enthüllen die Hülle um den Stern, die als kreisförmiger Ring erscheint, der größer und dann kleiner zu werden scheint, sowie eine klare Spiralstruktur im inneren Material, die am besten etwa in der Mitte der Videosequenz zu sehen ist.
Quelle: Europäische Südsternwarte
Kleine Bildunterschrift: Was wie ein dünnes Spiralmuster aussieht, das sich von einem Stern weg windet, zeigt dieses bemerkenswerte Bild der Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskops der NASA / ESA, das eine der perfektesten geometrischen Formen im Weltraum zeigt. Es erfasst die Bildung eines ungewöhnlichen vorplanetaren Nebels, bekannt als IRAS 23166 + 1655, um den Stern LL Pegasi (auch bekannt als AFGL 3068) im Sternbild Pegasus (das geflügelte Pferd). Bildnachweis: NASA / ESA Hubble
