Med hjälp av teleskopet Alma har astronomer från Chalmers studerat ett märkligt gasmoln som har formats vid en dragkamp mellan två stjärnor. En stjärna växte sig så stor att den slukade den andra, vilken i sin tur bromsade in och tvingade den större stjärnan att kasta ut sina yttre gaslager.
Likt människor förändras stjärnor under sin levnadstid och dör till slut. Solen och liknande stjärnor kommer att gå igenom en fas när vätet har förbrukats i dess kärna då stjärnan sväller upp till en röd jätte, kastar bort sina yttre atmosfärslager och lämnar kvar en het och liten stjärnrest som kallas en vit dvärg.
Hans Olofsson, astronom vid Chalmers, ledde studien av detta märkliga objekt som nyligen publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics.
– Stjärnsystemet HD 101584 är speciellt då denna dödsprocess avslutades i förtid på ett dramatiskt sätt då en lätt stjärna slukades av en jättestjärna, säger han.
Tack vare nya observationer med superteleskopet Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) och kompletterande mätningar från teleskopet APEX (Atacama Pathfinder EXperiment), vet nu Olofsson och hans forskarlag att det som hände i dubbelstjärnan HD101584 närmast kan liknas vid en dragkamp mellan två stjärnor. När den större stjärnan växte till en röd jätte blev den så stor att den slukade sin mindre kompanjon. Det ledde till att den mindre stjärnan börja röra sig i en spiralbana allt närmare den större stjärnans kärna, men inte så nära att en kollision skedde.
Snarare påtvingade denna händelse ett dramatiskt utkast av gas från den större stjärnan, som resulterade i att dess kärna blottades. Under processen bildades jetstrålar som blåste fram genom den redan utkastade gasen, vilket skapade moln och ringar av gas som ses i blå och röda färger på bilden.
Dragkampen mellan dessa två stjärnor ger astronomerna ny inblick i slutfaserna av sollika stjärnors liv. Sofia Ramstedt, astronom vid Uppsala universitet, ingår i forskarlaget.
– I dag kan vi beskriva dödsprocesserna hos sollika stjärnor, men vi kan inte förklara hur eller varför de sker. HD 101584 ger oss viktiga ledtrådar för att förklara detta fenomen eftersom systemet nu befinner sig i en kortvarig övergångsfas mellan utvecklingssteg som är bättre studerade. Med detaljerade bilder av omgivningen kring HD 101584 kan vi koppla samman händelser som skedde i den tidigare röda jättestjärnan med händelser som kommer att ske i de framtida stjärnresterna, säger hon.
Elisabeth Humphreys, en medförfattare från ESO i Chile, lyfter fram den centrala betydelse som ALMA och APEX hade för att undersöka “både fysiken och kemin som sker i gasmolnet", som hon uttrycker det.
– Denna detaljerade bild av det cirkumstellära mediet runt HD101584 hade inte gått att studera utan den känslighet och upplösningsförmåga som ALMA erbjuder, berättar hon.
Dagens teleskop låter astronomerna studera gasmolnet omkring dubbelstjärnan, med de två stjärnorna i centrum ligger för nära varandra för att kunna upplösas. ESO:s Extremely Large Telescope som byggs i Chiles Atacamaöken.
– Det kommer att ge oss mer information om de allra innersta delarna i detta objekt, säger Hans Olofsson.
Bilder
A (överst): ALMA visar resultatet av en dragkamp mellan två stjärnor: ett komplext gasmoln kring dubbelstjärnan HD101584. Färgerna representerar hastighet från blått – gas som rör sig snabbast mot oss – till rött – gas som rör sig snabbast bort från oss. Jetstrålar som sträcker sig nästan helt utmed siktlinjen ger fart åt den blå och röda gasen. Själva stjärnorna ligger i den gröna pricken i mitten av bilden, och omges av en grön ring av gas. Astronomerna tror att denna ring består av gas som kastades ut när den lättare stjärnan i systemet rörde sig i en spiralbana mot den röda jättestjärnans centrum.
Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al.
Högupplösta bilder och filmer finns hos ESO
Mer om forskningen
Forskarlaget utgörs av Hans Olofsson (Institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers), T. Khouri (Chalmers), Matthias Maercker (Chalmers), Per Bergman (Chalmers), Lam Doan (Institutionen för astronomi och rymdfysik, Uppsala universitet), Daniel Tafoya (National Astronomical Observatory of Japan och Onsala rymdobservatorium, Chalmers), Wouter Vlemmings (Chalmers), E. M. L. Humphreys (ESO), Garching, Tyskland), M. Lindqvist (Onsala rymdobservatorium, Chalmers), Lars-Åke Nyman (ESO, Santiago, Chile) och Sofia Ramstedt (Uppsala universitet).
Kontakter
- Kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Rymd-, geo- och miljövetenskap
- Professor emeritus, Astronomi och plasmafysik, Rymd-, geo- och miljövetenskap