iPon Hírek

Haldokló kettőscsillagot vizsgált az ALMA

Dátum | 2012. 10. 16.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Ha egy Naphoz hasonló csillag élete végére ér, óriásira duzzad, és legkülső gázrétegeit leveti magáról. Ez a folyamat szolgáltatja a galaxis következő generációs égitesteinek nyersanyagát. A csillagfejlődés végső szakaszának vizsgálata révén a csillagászok tisztább képet alkothatnak arról, hogy pontosan milyen módon kerülnek ki a nehezebb elemek a csillagközi térbe. Nem mellesleg, a hasonló, életük utolsó fázisában lévő csillagok kutatása általában gyönyörű csillagászati fotókat is eredményez.

A Chilében található ALMA rádiótávcső-rendszer, amely a milliméter, illetve milliméter alatti hullámhosszúságú tartományokban vizsgálja az eget, egy ilyen haldokló csillag vizsgálata során érdekes spirálformára akadt a kilökődött gáz szerkezetében. További meglepetést okozott, hogy a távozó anyag tömege nagyjából háromszorosa volt az előzetesen várt mennyiségnek. Az ALMA segítségével a kutatók elkészítették az R Sculptoris nevű vörös óriás háromdimenziós modelljét, és spirális minta alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a csillag valószínűleg egy eddig nem azonosított kísérővel rendelkezik.

Az ALMA egyelőre tesztüzemben működik, mivel teljes egészében csak 2013-ban készül el. A végső rendszer 54 darab 12 méter átmérőjű, 100 tonnás és 12 kisebb antennát tartalmaz majd. Elkészülte után ez a rádiótávcső lesz a legerősebb létező műszeregyüttes az égbolt milliméteres és szubmilliméteres hullámhosszainak vizsgálatára. A rendszert egy nemzetközi konzorcium üzemelteti, amelynek Chile, az Egyesült Államok, Kanada, az Európai Déli Obszervatórium (ESO), Tajvan és Japán is tagja. Az ALMA által vizsgált hullámhossztartomány az infravörös és a mikrohullámú spektrum közti átmeneti zónát fedi le. Különösen alkalmas a gáz- és porfelhők mögé rejtőző objektumok vizsgálatára, amelyek az optikai műszerek számára láthatatlanok.

Az R Sculptoris korábbi megfigyelései egy vékony falú, gömb alakba rendező gázhéjat mutattak a vörös óriás körül, az ALMA azonban feltárta annak belső szerkezetét is. A külső gázrétegen belül nagyobb gázcsomók vannak, és egy érdekes spirális forma indul el kifelé a csillagot tartalmazó középpontból. A levetett gáz össztömege közel háromszorosa a hasonló égitestek esetében megfigyelt mennyiségnek.

A R Sculptoris úgynevezett aszimptotikus óriás állapotban van, amely a Naphoz hasonló csillagok fejlődésének utolsó fázisa. A csillagok életének vége felé magjukban a hidrogén aránya jelentősen lecsökken, és a hidrogén égése a külsőbb rétegekbe, a héjba tevődik át, maga a mag pedig zsugorodni kezd (vörös óriás állapot). Idővel a mag hőmérséklete eléri a hélium begyulladásához szükséges értéket, így a csillagban ettől kezdve két energiaforrás van jelen: egy héliumégető mag és egy hidrogénégető héj, mely utóbbi az energiatermelés zömét végzi. Ebben a fázisban a csillag ismét összehúzódik, és sárga vagy fehér óriás lesz belőle, amelyet horizontális óriás állapotnak is szoktak nevezni. A következő mérföldkövet az jelenti, amikor a hélium is elfogy a magban. Ilyenkor az összehúzódó szénmag körül egy külső héjban tovább folyik a hélium égetése, illetve egy még külsőbb héjban a hidrogénből történő energiatermelés. Ezt a fázist hívjuk aszimptotikus óriás állapotnak.

Hasonló spirális szerkezetet eredményezett az LL Pegasi nevű kettőscsillag mozgása is (Hubble)
A fejlődés ezen fázisában lévő csillagok nagyon nagy méretűek, rendkívül fényesek, felszínük ugyanakkor relatíve hideg. Az aszimptotikus óriások hélium héja idővel kimerül, és inaktívvá válik. Az ilyen csillagok nagyjából negyedénél azonban úgy tűnik, hogy időről időre, 10‒50 ezer évente egy rövid időszakra újra belobban a hélium héj anyaga, és úgynevezett termikus lökést produkálva nagy mennyiségű anyagot lök ki az űrbe az egyre lazábban kapcsolódó külső rétegekből. Az R Sculptoris az ALMA eredményei alapján nagyjából 1800 évvel ezelőtt ment át egy ilyen eseményen.

A spirális mintázat a szakértők szerint arra utal, hogy az R Sculptoris valójában egy bináris rendszer, amelyben az aszimptotikus óriás állapotú főcsillag és társa közös tömegközéppont körüli keringő mozgásából adódik, hogy a főcsillagból kidobódott gáz spirálisan csavarodik. A két csillag nagyjából olyan távolságra helyezkedik el egymástól, mint a Neptunusz pályájának átmérője, és 350 év alatt kerülik meg egymást. A kísérőcsillag valószínűsíthetően jóval halványabb a főcsillagnál, ezért is nem észlelték még, feltehetően egy fehér törpéről lehet szó. 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

1. SuhiTomi
2012.10.16. 14:43
Köszi a cikket.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!