ALMA показывает метаморфизирующую зрелую звезду

Международная команда астрономов, использующая комплекс радиотелескопов ALMA, зафиксировала тот самый момент, когда старая звезда впервые начинает изменять свое окружение. Звезда испустила высокоскоростные биполярные газовые струи, которые теперь сталкиваются с окружающим материалом; возраст наблюдаемой струи оценивается менее чем в 60 лет. Эти особенности помогают ученым понять, как образуются сложные формы планетарных туманностей.

Звезды превращаются в надутых красных гигантов на заключительном этапе своей жизни. Затем звезда изгоняет газ, образуя остаток, называемый планетарной туманностью. Существует большое разнообразие форм планетарных туманностей; некоторые из них сферические, а другие биполярные или имеют сложные структуры. 

Команда астрономов во главе с Дэниелом Тафойей из Технологического университета Чалмерса, Швеция, направила ALMA на W43A, старую звездную систему, расположенную на расстоянии около 7000 световых лет от Земли в созвездии Орла, Аквилы.

Благодаря высокому разрешению ALMA, команда получила очень детальный обзор пространства вокруг W43A. 

«Наиболее заметные структуры – это небольшие биполярные струи»,- говорит Тафоя, ведущий автор исследовательской работы, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. Команда обнаружила, что скорость струй достигает 175 км в секунду, что намного выше, чем предыдущие оценки. Основываясь на этой скорости и размере струй, команда рассчитала, что возраст струй меньше человеческой продолжительности жизни.

«Учитывая молодость струй по сравнению с общим временем жизни звезды, можно с уверенностью сказать, что мы наблюдаем «точный момент», когда струи только начали проталкивать окружающий газ», – объясняет Тафоя.

Фактически, изображение ALMA четко отображает распределение пыльных облаков, захваченных струями, что является убедительным свидетельством того, что оно воздействует на окружающую среду.

Команда предполагает, что это увлечение может стать ключом к формированию биполярной планетарной туманности. По их сценарию, стареющая звезда изначально выбрасывает газ сферически, а ядро ​​звезды теряет свою оболочку. Если у звезды есть спутник, газ из спутника льется на ядро ​​умирающей звезды, и часть этого нового газа образует струи. Следовательно, наличие у старой звезды спутника является важным фактором, определяющим структуру планетарной туманности.

«W43A – это один из своеобразных так называемых «водных фонтанов», – говорит Хироши Имаи из Университета Кагосимы, Япония, член команды. «Это старые звезды, которые показывают характерное радиоизлучение от молекул воды. Наши наблюдения заставляют нас думать, что вода, нагретая для генерации радиоизлучения, расположена на границе раздела между струями и окружающим материалом».

Команда уже работает над новыми наблюдениями других, похожих звезд. Они надеются получить новое понимание того, как образуются планетарные туманности.

«На сегодняшний день идентифицировано только 15 «водных фонтанов», несмотря на то, что в нашей Галактике Млечный Путь содержится более 100 миллиардов звезд», – объясняет Хосе Франсиско Гомес из Института астрофизики Андалусии, Испания.

Исследование: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab70b8