Mglista bańka wokół starzejącej się gwiazdy
Astronomowie wykorzystali sieć ALMA do uzyskania 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 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 proc.
