Новый снимок показывает метаморфизирующую зрелую звезду, выбрасывающую струи плазмы. Международная команда астрономов, использующая массив Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), зафиксировала тот самый момент, когда старая звезда впервые начинает изменять свое окружение. Наблюдение опубликовано в Astrophysical Journal Letters.
Звезда испустила высокоскоростные биполярные газовые струи, которые теперь сталкиваются с окружающим миром. Возраст наблюдаемой струи оценивается менее чем в 60 лет. Эти особенности помогают ученым понять, как образуются сложные формы планетарных туманностей.
Звезда превращается в красного гиганта на заключительном этапе ее жизни. Затем она изгоняет газ, образуя остаток, называемый планетарной туманностью. Существует большое разнообразие форм планетарных туманностей, некоторые из них сферические, а другие биполярные или имеют сложные структуры. Астрономы заинтересованы в происхождении этого разнообразия, но густая пыль и газ, изгнанные старой звездой, затеняют систему и затрудняют исследование внутренних процессов процесса.
Чтобы решить эту проблему, 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 на снимке — это небольшие биполярные струи. 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. Они проникают наружу всего за 60 лет. Человек может наблюдать за их прогрессом на протяжении всей жизни».
Дэниел Тафойя, автор исследования, астрофизик.
Изображение ALMA четко отображает распределение пыльных облаков, захваченных струями, что является убедительным свидетельством того, что оно воздействует на окружающую среду.
Команда предполагает, что это 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 результирующей планетарной туманности.
«W43A — это один из своеобразных так называемых водных фонтанов. Это старые звезды, которые показывают характерное радиоизлучение от молекул воды. Наши наблюдения ALMA заставляют нас думать, что вода, нагретая для генерации радиоизлучения, расположена на границе раздела между струями и окружающим материалом. Возможно, все эти фонтаны воды — источники — состоят из центральной двоичной системы, которая только что запустила новую двойную струю, такую же, как W43A».
Дэниел Тафойя, автор исследования, астрофизик.
Команда уже работает над новыми наблюдениями ALMA других похожих звезд. Они надеются получить новое понимание того, как образуются планетарные туманности, и что находится в будущем для звезд, подобных Солнцу.
На сегодняшний день идентифицировано только 15 водных фонтанов, несмотря на то, что в нашей Галактике Млечный Путь содержится более 100 миллиардов звезд. Вероятно, это связано с тем, что срок службы струй очень короткий, поэтому увидеть такой редкий объект — настоящее чудо.