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.

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.

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 zderzając 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 współautorka, 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.

 

 

Źródło: ESO