ALMA
Bilder från ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) visar upp röd jättes rökiga skal. 
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum

Stjärna blåser ut en spektakulär bubbla

​Astronomer från Chalmers har använt ALMA-teleskopet i Chile för att fånga vackra bilder av en skör bubbla av utkastat material omkring den exotiska röda stjärnan U Antliae. Dessa observationer kommer att hjälpa astronomer att bättre förstå hur stjärnor utvecklas under de senare stadierna av deras livscykel.
I den ljussvaga södra stjärnbilden Luftpumpen (Antlia på latin) kan den skarpsynta skådaren med hjälp av kikare få syn på en väldigt röd stjärna som varierar något i ljusstyrka från vecka till vecka. Den ovanliga stjärnan heter U Antliae och nya observationer med ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) avslöjar ett anmärkningsvärt, tunt sfäriskt skal som omger den.

U Antliae är en en sval men ljusstark röd jättestjärna, en så kallad kolstjärna. Den tillhör också klassen AGB-stjärnor, som kallas så tack vare deras lägen på asymptotiska jättegrenen i det berömda Hertzsprung-Russell-diagrammet.

För omkring 2700 år sedan gick U Antliae igenom en kort period av snabb massförlust. På bara några hundra år kastades med hög hastighet ut materialet som nu utgör skalet som vi ser i ALMA:s nya bilder. En närmare undersökningen av skalet avslöjar att utöver den runda bubblan finns även andra, gasmoln som bildar sköra trådlika filament.

Nyckeln till det spektakulära bildmaterialet är ALMA:s förmåga att skapa skarpa bilder vid många olika våglängder. Med hjälp av ALMA kan vi se mycket finare strukturer i skalet hos U Antliae än vad som tidigare varit möjligt.

Matthias Maercker är en av flera astronomer vid Chalmers som ingår i forskarlaget bakom bilderna.

– ALMA:s nya bilder ger oss en ny, spännande inblick i det kosmiska kretsloppet. Den här vackra bubblan berättar för oss om dramatiska händelser i slutet av en stjärnas liv, men också om hur materia kastas ut i rymden för att bilda nästa generation av stjärnor, säger han.

ALMA:s nya mätningar är tredimensionella. De består inte bara av en enda bild., utan istället bildar tillsammans en så kallad datakub, vars olika lager består av observationer vid olika våglängder. Tack vare dopplereffekten betyder detta att datakubens olika lager är bilder i olika våglängder som visar hur gasen rör sig från och mot observatören.

Skalet runt U Antliae är också märkligt symmetriskt: det är alldeles runt och dessutom ovanligt tunt. Genom att särskilja de olika hastigheterna i ALMA:s mätningar kan man stega igenom denna kosmiska bubblas virtuella skivor precis som en datortomografi-undersökning av en mänsklig kropp – se video hos ESO​.

Att förstå den kemiska uppsättningen hos dessa stjärnors omgivningar, samt hur skalen bildas när stjärnorna förlorar material, är viktigt för forskare som vill förstå hur stjärnor utvecklades i det unga universum och även hur galaxer utvecklas med tiden. Omgivningarna runt stjärnor som U Antliae visar en rik variation av kemiska föreningar som innehåller kol och andra grundämnen. De hjälper också till att återvinna material och bidrar med upp till 70 procent av stoftet och dammet mellan stjärnorna.

Bilder

Överst: Denna bild från ALMA avslöjar mycket finare strukturer i skalet hos U Antliae än vad som tidigare varit möjligt. För omkring 2700 år sedan genomgick U Antliae en kort period av snabb massförlust. Då på bara några hundra år kastades med hög hastighet ut materialet som nu utgör skalet som vi ser i ALMA:s nya bilder. En närmare undersökningen av skalet avslöjar att här finns även andra, gasmoln som bildar sköra trådlika filament. 
Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum

Fler bilder och filmer finns hos ESO på https://www.eso.org/public/sweden/news/eso1730/

Mer om forskningen
Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “Rings and filaments. The remarkable detached CO shell of U Antliae” av F. Kerschbaum m. fl. som publiceras i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Forskarlaget består av 
F. Kerschbaum (Wiens universitet, Österrike), 
Matthias Maercker (Chalmers tekniska högskola, Sverige), 
M. Brunner (Wiens universitet, Österrike), 
Michael Lindqvist (Chalmers tekniska högskola, Sverige), 
Hans Olofsson (Chalmers tekniska högskola, Sverige), 
M. Mecina (University of Vienna, Österrike), 
Elvire De Beck (Chalmers tekniska högskola, Sverige), 
M. A. T. Groenewegen (Koninklijke Sterrenwacht van België, Belgien), 
E. Lagadec (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Frankrike), 
S. Mohamed (Kapstadens universitet, Sydafraika), 
C. Paladini (Université Libre de Bruxelles, Belgien), 
​Sofia Ramstedt (Uppsala universitet, Sverige), 
Wouter Vlemmings (Chalmers tekniska högskola, Sverige), och 
M. Wittkowski (ESO).

Mer om Alma

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan ESO (Europeiska sydobservatoriet), i vilket Sverige är ett av 15 medlemsländer, National Science Foundation i USA och Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samverkan med Chile. ALMA stöds av ESO åt dess medlemsländer, av NSF i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) och Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC) samt av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Koreas Institut för astronomi och rymdforskning (KASI).

Chalmers och Onsala rymdobservatorium har varit med sedan starten och bland annat byggt mottagare till Alma. Vid Onsala rymdobservatorium finns Nordic Alma Regional Centre som tillhandahåller teknisk expertis om Alma och som hjälper nordiska astronomer att använda teleskopet.

Kontakter:
 
Robert Cumming, kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Chalmers, tel: 031-772 5500 eller 070 493 3114, robert.cumming@chalmers.se
 
Matthias Maercker, Institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, tel: 031 772 5521, matthias.maercker@chalmers.se

Sidansvarig Publicerad: on 20 sep 2017.