Dramatyczne zderzenie dwóch gwiazd rozprasza ich pozostałości w przestrzeni kosmicznej w najbardziej imponujący sposób – i naprawdę możemy to zobaczyć na własne oczy.
Oto jak to się stało: kiedy umierająca gwiazda zmieniła się w czerwonego olbrzyma, połknęła kolejną gwiazdę o mniejszej masie. Ona z kolei zaczęła poruszać się po spirali w kierunku czerwonego olbrzyma, zmuszając go do przedwczesnego zrzucenia zewnętrznych warstw i wstrzymania jego ewolucji.
Wynik? Złożony obłok gazu, który od dziesięcioleci intryguje astronomów. Teraz, korzystając z potężnych możliwości Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), odkrywane są sekrety układu gwiezdnego HD 101584.
Gwiazdy o masie mniej więcej podobnej do naszego Słońca mają znaną ścieżkę ewolucyjną. Kiedy spalają helem cały wodór w swoich rdzeniach, fuzja jądrowa wewnątrz ustaje i rdzeń zaczyna się kurczyć. To wprowadza więcej wodoru do obszaru bezpośrednio wokół rdzenia, tworząc powłokę wodorową; potem znowu zaczyna się fuzja, zrzucając hel do rdzenia. Nazywa się to spalaniem powłoki wodorowej.
W tym czasie zewnętrzne warstwy gwiazdy znacznie się rozszerzają. Na przykład, kiedy w końcu przydarzy się to Słońcu, rozszerzy się poza orbitę Marsa. Jest to gałąź czerwonego olbrzyma w gwiezdnej ewolucji.
Kiedy cały wodór zostanie spalony, gwiazda zacznie topić hel. A kiedy cały hel w rdzeniu stopi się z tlenem i węglem, rdzeń ponownie się kurczy, a gwiazda ponownie zaczyna się rozszerzać. To jest asymptotyczna gałąź olbrzyma.
Artykuł z 1995 roku opisujący HD 101584 jako „rodzaj nadolbrzyma” stwierdza, że gwiazda znajduje się na postasymptotycznym ramieniu olbrzyma. Ale obserwacje ALMA sugerują, że ewolucja gwiazdy została zatrzymana na gałęzi czerwonego olbrzyma, zanim przeszedł do nowej rundy rozwoju.
„System gwiezdny HD 101584 jest wyjątkowy w tym sensie, że ten„ proces ewolucyjny ”został przedwcześnie i nagle zatrzymany, gdy pobliska gwiazda towarzysząca została schwytana przez giganta” – powiedział astronom Hans Olofsson z Chalmers University of Technology w Szwecji.
Biorąc pod uwagę rekonstrukcję tego, co się stało, wydarzenie było bardzo trudne.
Umierająca gwiazda ewoluowała, rozszerzając się w otaczającą przestrzeń. Jednak jego mniejsza gwiazda towarzysząca również wpadła w tę przestrzeń. Kiedy skorupa czerwonego olbrzyma połknęła mniejszą gwiazdę, mniejsza gwiazda obróciła się w kierunku jądra czerwonego olbrzyma – ale nie zderzyła się z nim.
To sprawiło, że czerwony olbrzym oszalał. Zapalił się przedwcześnie, wyrzucając warstwy gazu i obecnie jest w stanie nagiego rdzenia. Był to niesamowity kosmiczny taniec, pozostawiający po sobie wspaniałą mgławicę wyrzeźbioną przez spiralę śmierci mniejszej gwiazdy.
Astronomom udało się również zidentyfikować dwa dżety emanujące z biegunów czerwonego olbrzyma. Dmuchali do już wyrzuconego gazu i pyłu, tworząc pierścienie gazowe widoczne na powyższym obrazku.
„Obecnie możemy opisać procesy ewolucyjne, które są wspólne dla wielu gwiazd podobnych do Słońca, ale nie potrafimy wyjaśnić, dlaczego ani jak one zachodzą” – powiedziała astronom Sophia Ramstedt z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji.
HD101584 dostarcza nam ważnych wskazówek do rozwiązania tej zagadki, ponieważ znajduje się ona obecnie w krótkiej fazie przejściowej między badanymi etapami ewolucji.
“Dzięki szczegółowym obrazom HD101584 możemy ustalić związek między gigantyczną gwiazdą, którą kiedyś była, a pozostałością gwiezdną, którą wkrótce się stanie.”
Badanie zostało opublikowane w Astronomy and Astrophysics.
Źródła: Zdjęcie: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Olofsson et al. Podziękowania: Robert Cumming
