Przejdź do głównej zawartości

ALMA uchwyciła metamorfozę starej gwiazdy

Międzynarodowy zespół astronomów korzystający z ALMA uchwycił moment, w którym stara gwiazda po raz pierwszy zaczyna zmieniać swoje otoczenie. Gwiazda wyrzuciła dwubiegunowe strumienie gazu, które teraz zderzają się z otaczającą materią. Wiek obserwowanego dżetu szacuje się na 60 lat. Właściwości te pomagają naukowcom zrozumieć, w jaki sposób powstają złożone kształty mgławic planetarnych.


Gwiazdy podobne do naszego Słońca w ostatnim etapie swojego życia ewoluują do postaci czerwonych olbrzymów. Następnie gwiazda wypala gaz, tworząc pozostałość zwaną mgławicą planetarną. Można rozróżnić wiele kształtów mgławic planetarnych; niektóre są sferyczne, ale inne są dwubiegunowe bądź też wykazują skomplikowane struktury. Astronomowie są zainteresowani pochodzeniem tej odmiany, ale gęsty gaz i pył wyrzucone przez starą gwiazdę zaciemniają układ i utrudniają zbadanie wewnętrznych mechanizmów tego procesu.

Aby rozwiązać ten problem, zespół astronomów skierował anteny ALMA na W43A, stary układ gwiezdny znajdujący się 7000 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Orła.

Dzięki wysokiej rozdzielczości ALMA, zespół uzyskał bardzo szczegółowy obraz przestrzenny wokół W43A. Najbardziej znanymi strukturami są dwubiegunowe dżety. Naukowcy odkryli, że ich prędkość wynosi aż 175 km/s, czyli znacznie więcej, niż według poprzednich szacunków. Na podstawie tej prędkości oraz wielkości dżetów zespół obliczył, że wiek strumienia gazu jest krótszy niż długość ludzkiego życia.

Obraz ALMA wyraźnie odwzorowuje rozkład chmur pyłowych porywanych przez dżety, co jest znamiennym dowodem na to, że wpływa on na otoczenie.

Zespół sugeruje, w jaki sposób to porywanie obłoków może być kluczowe dla utworzenia dwubiegunowej mgławicy planetarnej. W ich scenariuszu starsza gwiazda początkowo wyrzuca gaz sferycznie, a jądro gwiazdy traci otoczkę. Jeżeli gwiazda ma towarzysza, gaz z niego wylewa się na jądro umierającej gwiazdy, ale część tego nowego gazu tworzy dżety. Dlatego to, czy stara gwiazda ma towarzysza, jest ważnym czynnikiem określającym strukturę powstałej mgławicy planetarnej.

W43A jest jedną z tzw. „fontann”. Są to stare gwiazdy, które wykazują charakterystyczną emisję radiową z cząsteczek wody. Obserwacje z ALMA prowadzą do wniosku, że woda podgrzana w celu wygenerowania emisji radiowej znajduje się w obszarze styku między dżetami a otaczającą materią. Być może wszystkie te źródła „wodnych fontann” składają się z centralnego układu podwójnego, który właśnie uruchomił dżet, podobnie jak W43A.  

Zespół już pracuje nad nowymi obserwacjami ALMA innych podobnych gwiazd. Mają nadzieję, że uzyskają nowe spojrzenie na to, jak tworzą się mgławice planetarne i jak wygląda przyszłość dla gwiazd takich jak Słońce.

Do tej pory zidentyfikowano zaledwie 15 obiektów „wodnej fontanny”, pomimo faktu, że w Drodze Mlecznej znajduje się ponad 100 mld gwiazd. Prawdopodobnie taka ilość obserwacji wynika z faktu, że czas życia dżetów jest dość krótki, dlatego też astronomowie mają szczęście, że zaobserwowali tak rzadkie obiekty.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds