ALMA uchwyciła piękną pozostałość po gwiezdnej walce
Dodane przez jacek dnia 09/02/2020 21:23:47
HD101584 ALMA image of HD101584
Ten nowy obraz ALMA pokazuje wynik gwiezdnej walki: złożone i oszałamiające środowisko gazowe otaczające binarny HD101584. Kolory reprezentują prędkość, przechodząc od niebieskiego - gazu poruszającego się najszybciej w naszą stronę - do czerwonego - gazu poruszającego się najszybciej od nas. Strumienie, niemal wzdłuż linii wzroku, napędzają materiał w kolorze niebieskim i czerwonym. Gwiazdy w układzie podwójnym znajdują się w pojedynczej jasnej kropce pośrodku pierścieniowej struktury pokazanej na zielono, która porusza się z taką samą prędkością jak układ jako całość wzdłuż linii wzroku. Astronomowie wierzą, że ten pierścień ma swoje źródło w materiale wyrzuconym, gdy gwiazda o niższej masie w układzie podwójnym spiralnie skręciła w kierunku swojego czerwonego olbrzyma.
Źródło:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Acknowledgement: Robert Cumming

Astronomowie korzystający z obserwatorium Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), w którym partnerem jest ESO, dostrzegli niezwykły obłok gazu, który jest efektem konfrontacji pomiędzy dwoma gwiazdami. Jedna z gwiazd urosła do tak wielkich rozmiarów, że pochłonęła drugą, która z kolei zbliżając się po spirali do swojej partnerki spowodowała odrzucenie jej zewnętrznych warstw.
Treść rozszerzona
Podobnie jak ludzie, gwiazdy zmieniają się z wiekiem i w końcu umierają. W przypadku Słońca i podobnych do niego gwiazd, zmiana zachodzi poprzez fazę, w której, po wypaleniu całego wodoru w jądrze, gwiazda pęcznieje do wielkiego i jasnego czerwonego olbrzyma. W końcu umierające Słońce utraci swoje zewnętrzne warstwy, pozostawiając jądro: gorącą I gęstą gwiazdę zwaną białym karłem.

„Układ gwiazdowy HD101584 jest specjalny pod takim względem, iż opisany ‘proces śmierci’ został zakończony dramatycznie i przedwcześnie przez towarzyszącą pobliską małomasywnę gwiazdę, która została wchłonięta przez olbrzyma” mówi Hans Olofsson z Chalmers University of Technology (Szwecja), który kierował najnowszymi badaniami tego intrygującego obiektu, opublikowanymi w Astronomy & Astrophysics.

Dzięki obserwacjom przy pomocy ALMA, uzupełnionym danymi z innego użytkowanego przez ESO teleskopu – Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) – Olofsson i jego zespół wiedzą teraz, że to co wydarzyło się w układzie podwójnym HD101584 było podobne do gwiezdnej walki. Gdy główna gwiazda napęczniała do czerwonego olbrzyma, stała się wystarczająco duża, aby pochłonąć mniej masywną partnerkę. W odpowiedzi, mniejsza gwiazda zaczęła poruszać się po spirali w stronę jądra czerwonego olbrzyma, ale nie zderzają się z nim. Manewr ten spowodował wybuch większej gwiazdy, rozpraszając warstwy gazu i odkrywając jądro.

Zespół wskazuje, że skomplikowana struktura gazu w mgławicy HD101584 jest skutkiem ruchu mniejszej gwiazdy po spirali w stronę czerwonego olbrzyma, a także dżetów gazu powstałych w trakcie tego procesu. Jako śmiertelny cios w już pokonane warstwy gazu, dżety te przebiły się przez wcześniej wyrzucona materię, tworząc pierścienie gazu i jasne niebieskawe i czerwonawe plamy widoczne w mgławicy.

Pozytywnym aspektem gwiezdnej walki jest pomoc astronomom w lepszym zrozumieniu końcowej ewolucji gwiazd takich jak Słońce. „Obecnie możemy opisać procesy śmierci wspólne dla wielu gwiazd podobnych do Słońca, ale nie potrafimy wyjaśnić dlaczego albo w jaki dokładnie sposób się odbywają. HD101584 daje nam ważne wskazówki dla rozwiązania zagadki, ponieważ znajduje się obecnie w krótkiej fazie przejściowej pomiędzy lepiej zbadanymi stadiami ewolucji. Dzięki szczegółowym obrazom otoczenia HD101584 możemy ustalić połączenie pomiędzy istniejącą wcześniej olbrzymią gwiazdą, a gwiezdną pozostałością, którą wkrótce się stanie” mówi współautorka badań Sofia Ramstedt z Uppsala University w Szwecji.

Inna wsrpółautorak, Elizabeth Humphreys z ESO w Chile, podkreśliła, że ALMA i APEX, które znajdują się w tym kraju w obszarze Atakamy, były kluczowe dla umożliwienia naukowcom „zbadania w akcji zarówno fizyki, jak i chemii” w obłoku gazu. Dodała: „Oszałamiający obraz okołogwiazdowego środowiska HD101584 nie byłby możliwy bez wyjątkowej czułości i rozdzielczości kątowej dostarczanej przez ALMA.”

O ile obecne teleskopy pozwalają astronomom na badanie gazu wokół układu podwójnego, dwie gwiazdy w centrum skomplikowanej mgławicy są zbyt blisko siebie oraz zbyt daleko od nas, aby je rozdzielić. Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który ESO buduje w Chile na pustyni Atakama, „dostarczy informacji na temat ‘serca’ tego obiektu”, mówi Olofsson. Pozwoli to na lepsze spojrzenie na walczącą parę.


Zooming into HD101584


Więcej informacji:
Wyniki badań przedstawiono w artykule opublikowanym w Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: H. Olofsson (Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Szwecja [Chalmers]), T. Khouri (Chalmers), M. Maercker (Chalmers), P. Bergman (Chalmers), L. Doan (Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Sweden [Uppsala]), D. Tafoya (National Astronomical Observatory of Japan), W. H. T. Vlemmings (Chalmers), E. M. L. Humphreys (European Southern Observatory [ESO], Garching, Niemcy), M. Lindqvist (Chalmers), L. Nyman (ESO, Santiago, Chile) oraz S. Ramstedt (Uppsala).

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. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia strategicznym partnerem. 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”.

Źródło: ESO