ALMA surprinde o stea muribundă în transformare, cu un inel de la ultima erupție
Observațiile radio realizate cu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au surprins o stea muribundă în mijlocul unei transformări dramatice, iar datele dezvăluie un inel care consemnează ultima sa erupție. Cercetarea a fost publicată pe serverul de preprint arXiv pe 18 septembrie și acceptată spre publicare în The Astrophysical Journal.
Majoritatea stelelor cu masa Soarelui își încheie viața ca nebuloase planetare, nu ca supernove explozive. Deși par simple, există o enigmă: încep ca învelișuri sferice de gaz aruncate lent de gigante roșii, dar majoritatea nebuloaselor planetare și precursorii lor nu sunt sferici — uneori sunt bipolari, multipolari sau eliptici.
Explicația principală este că jeturi rapide și colimate, probabil lansate prin interacțiunea cu o companionă binară, sculptează vântul lent din interior spre exterior în timpul fazei scurte preplanetare. Pentru a testa acest proces, astronomii au nevoie de măsurători de înaltă rezoluție ale maselor și mișcărilor scurgerilor de gaz. Studiul, condus de Raghvendra Sahai de la Jet Propulsion Laboratory, face parte din sondajul PANORAMA.
IRAS 06530 este o nebuloasă preplanetară bipolară, bogată în carbon, aflată pe calea de a deveni o nebuloasă planetară strălucitoare. A fost deja fotografiată de Hubble, ceea ce o face o țintă ideală. Echipa a observat-o cu ALMA pentru a capta atât detalii fine, cât și emisii la scară largă, urmărind monoxidul de carbon și alte molecule pentru a afla cât de dense, calde și masive sunt fiecare regiune. Din vitezele gazului au dedus vârsta fiecărei structuri și ritmul de îndepărtare a materialului. De asemenea, au măsurat luminozitatea stelei pentru a estima masa sa originală, între 1,6 și 3,4 mase solare.
Imaginile de înaltă rezoluție au dezvăluit un inel circular mare, cu o rază de aproximativ 16.950 de ori distanța Pământ–Soare. Echipa spune că este prima dovadă a ultimei erupții scurte a stelei spre finalul vieții sale. Rata de pierdere a masei a scăzut timp de aproximativ 2.000 de ani imediat după erupție, apoi a crescut din nou înainte ca steaua să treacă în faza următoare.
În centru există două componente. Una este o nebuloasă cu doi lobi și un tor dens în formă de gogoașă, format în ultimii 700 de ani. Torul are raporturi neobișnuite de carbon, oxigen și azot, pe care modelele standard nu le pot explica, posibil indicând ardere nucleară explozivă. Componenta mai slabă dintre tor și inel este formată din arce curbate care dețin cea mai mare parte a masei, mult mai mult decât inelul sau nebuloasa centrală. Acestea seamănă cu modelele spiralate din jurul unor stele gigant roșii cu companion binar. Forma lor sugerează o companionă ascunsă la aproximativ 155–340 de ori distanța Pământ–Soare.
Dacă regiunea centrală a fost creată de jeturi rapide și colimate prin interacțiunea cu o companionă binară, astronomii ar trebui să detecteze scurgeri rapide în spectre. De obicei, nebuloasele preplanetare arată material cu viteze peste 50 km/s, dar nu este cazul pentru IRAS 06530. Echipa nu a găsit jeturi rapide cu viteze peste 16,5 km/s și nici un disc compact de praf la poziția stelei.
Cercetătorii sugerează că un disc efemer ar fi putut lansa jeturi scurte înainte de a se disipa. De asemenea, notează că separarea mare face interacțiunea puternică între cele două stele „oarecum improbabilă”, cu excepția cazului în care orbita este suficient de alungită pentru ca companionа să se apropie foarte mult de steaua primară. Estimările arată că gazul acumulat pe companion ar putea furniza energie pentru scurgere chiar și la o separare de circa 75 de ori distanța Pământ–Soare, iar aceeași companionă ar putea fi responsabilă de arce dacă orbita sa este alungită.
Împreună, inelul, arcele și nebuloasa centrală fac din IRAS 06530 un sistem complex, cu o istorie stratificată și enigme încă nerezolvate.
