R Sculptoris to starsza z gwiazd, znajdująca się 1500 lat świetlnych od Ziemi. Ten czerwony gigant jest obecnie obserwowany w jednej z końcowych faz swojego gwiezdnego życia – powolnie rozluźniając zewnętrzne warstwy swojej atmosfery. W rdzeniu gwiazdy wciąż utrzymują się ekstremalnie wysokie temperatury, tworzące intensywny gwiezdny wiatr, który jakoby rozmywa (rozpycha) wspomniane warstwy gwiazdy na zewnątrz. Zazwyczaj na przestrzeni milionów lat tworzą one mgławice planetarne. Uważa się, że większość małych i średnich gwiazd przechodzi podobny proces pod koniec swojego życia.
Co 20 tysięcy lat, gwiazdy w tym stadium poddają się tzw. błyskowi helowemu (inaczej termicznemu pulsowi), które trwa około 200 lat i jest termonuklearną konwulsją, która zachodzi w jądrze gwiazdy. Gwiazda szybko przekształca hel w cięższe pierwiastki, uwalniając mnóstwo energii, pali się bardzo jasno i zrzuca powłokę z materiału o dużej gęstości.
Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w magazynie Nature. Wewnątrz gwiazdy, wciąż tworzonych jest wiele nowych pierwiastków, takich jak tlen czy węgiel – twierdzi astronom Matthias Maercker z Europejskiego Obserwatorium Południowego i jednocześnie główny autor badań. Rzeczone pierwiastki są kluczowymi składnikami życia i jest możliwe, iż taki termalny, pulsujący proces, który odbył się w poprzedniej generacji gwiazd pomógł zasiać nasz układ słoneczny odpowiednią mieszanką pierwiastków.
Odłączone fragmenty tworzące kształt muszli, zostały zaobserwowane wokół wielu gwiazd, jednak nigdy wcześniej nie udało się zaobserwować samego procesu. Astronomowie wykorzystali Atacama Large Millimeter (międzynarodowy projekt budowy największego na świecie interferometru radiowego, złożonego z 66 radioteleskopów, na płaskowyżu Chajnantor w Chilijskich Andach na wysokości 5000 m n.p.m.). Dzięki radioteleskopowi Submillimeter Array udało się dostrzec spiralną strukturę pod powłoką gwiazdy. Kształt jest najprawdopodobniej spowodowany przez poprzednio niewykrytą, towarzyszącą gwiazdę, która jest wielkości około 0.2 masy naszego Słońca, a która jednocześnie orbituje wokół R Sculptoris i wpływa na sposób w jaki gwiazda rozrzuca swój budulec.
Naukowcy mogą się dowiedzieć na temat błysku helowego poprzez obliczenie ilości gazu i pyłu w każdej z części spirali oraz poprzez dalsze badania struktury gwiazdy. Błysk helowy rozpoczął się w R Sculptoris około 1800 lat temu i trwał przez około 200 lat.
Ten materiał video pokazuje komputerową symulację jak materiał jest rozłożony wokół gwiazdy. Nowo odkryta klarowna, spiralna struktura znajdująca się wewnątrz materiału gwiezdnego jest najlepiej widoczna w połowie sekwencji tego video. Credit: ESO/S. Mohamed (SAAO), L. Calcada
Ten materiał video pokazuje komputerowy model ewolucji materiału wokół czerwonego giganta R Sculptoris przez okres 2000 lat. Gwiazda doświadczyła błysku helowego, który doprowadził do wyrzucenia materiału z jej powierzchni. Credit: Nature/M. Maercker et al./S. Mohamed/L. Calcada
Ta video sekwencja rozpoczyna się z widokiem na dość słabe konstelacje Rzeźbiarza oraz Wieloryba. Podczas przybliżenia możemy dostrzec kilka galaktyk, skupiając się na gwieździe, która prezentuje się bardzo czerwono. Jest to stary czerwony olbrzym R Sculptoris. Credit: ESO/A. Fujii/Digitized Sky Survey 2
Źródło: Nature, Wired , European Southern Observatory Grafika: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)