Астрономы засняли оболочку, которую сбросила необычная звезда

Радиотелескоп ALMA получил удивительную фотографию тонкой оболочки, которую сбросила необычная красная звезда из созвездия Насоса. Подобные наблюдения позволяют изучить, как ведут себя звёзды на склоне своих лет.

Обладая хорошим зрением, можно разглядеть в бинокль в слабом южном созвездии Насоса (Antlia) очень красную звездочку, яркость которой немного меняется от недели к неделе. Эта звезда, носящее имя U Antliae (U Насоса), стала объектом наблюдения телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в Чили. С его помощью астрономы обнаружили наличие вокруг звезды исключительно тонкой сферической оболочки.

U Насоса — это четвёртая звезда переменного блеска в созвездии Насоса. Она относится к классу углеродных звёзд и уже заканчивает свой жизненный цикл. Это холодная звезда с высокой светимостью. На диаграмме Герцшпрунга — Рассела она располагается на так называемой асимптотической ветви гигантов.

Около 2700 лет назад U Насоса прошла стадию очень быстрой потери массы, выбросив меньше чем за 1000 лет она большое количество вещества. Именно этот выброс и сформировал обнаруженную оболочку.

Более детальный анализ показал, что оболочка состоит из разреженного клочковатого газа, имеющего волокнистую структуру. Замечательным является ещё и то, что оболочка с высокой степенью точности является сферой, но при этом чрезвычайно тонка.

Столь детальное изображение удалось получить благодаря уникальной характеристикам радиотелескопа ALMA. Расположенный на плато Чахнантор в чилийской пустыне Атакама он позволяет получать чёткие фотографии на различных длинах волн.

Надо понимать, однако, что полученные данные — это не просто двумерное изображение, а трёхмерный массив, каждый срез которого соответствует своей длине волны. Из-за эффекта Доплера каждый срез несёт информацию о молекулах газа, двигающихся с определёнными скоростями по направлению к нам или от нас. Таким образом, учёные как бы разрезают космический пузырь на тонкие слои, подобно тому как при компьютерной томографии получают срезы биологических тканей.

Например, на изображении ниже цветами передана скорость движения вещества относительно нас. Синие слои лежат между нам и звездой и двигаются на нас, а красные слои двигаются в направлении и от звезды, и от нас.

© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), F. Kerschbaum

Учёные изучают химический состав оболочек и атмосфер подобных звёзд, а также процесс их образования в ходе выбросов массы, чтобы лучше понимать эволюцию звёзд и галактик во Вселенной. Такие оболочки содержат большое количество разнообразных химических соединений углерода и других лёгких элементов, и именно из них формируется до 70 % межзвездной пыли.