Vânturile stelare sugerează modul în care nebuloasele planetare își capătă formele uimitoare

În chinurile lor pe moarte, unele stele lasă în urmă nebuloase planetare frumoase – nori de praf și gaz în formă de disc, spirală sau chiar fluture (SN: 5/17/18).

Modul în care acești nori în formă fantastică apar din stele rotunde este un mister. Noile observații ale stelelor gigantice roșii sugerează că planetele masive sau alte obiecte care orbitează în jurul stelelor muribunde ajută la stârnirea vântului stelar și la modelarea nebuloaselor planetare, raportează cercetătorii în 18 septembrie. Ştiinţă.

„Ne întrebam cum pot stelele să obțină aceste forme frumoase”, spune Leen Decin, astrofizician la KU Leuven din Belgia. Așa că ea și colegii ei au examinat 14 stele în faza de gigant roșie, înainte ca acestea să devină nebuloase planetare. Datele de la Atacama Large Millimeter/submillimeter Array din Chile au dezvăluit că vânturile stelare – fluxuri rapide de gaz, praf și particule subatomice, cum ar fi protonii – aruncate din stelele gigantice roșii au forme diferite, inclusiv spirale, discuri și conuri.

Calculele matematice au arătat că masa și orbita obiectelor din apropiere, cum ar fi planetele sau o altă stea, ar putea modela aceste vânturi stelare. Cercetătorii au făcut, de asemenea, simulări 3-D pe baza calculelor. Formele de vânt stelare create în simulări se potriveau în mare măsură cu cele observate în observații, a descoperit echipa. Viteza vântului și cât de repede un gigant roșu își pierde masa pe măsură ce moare încet joacă, de asemenea, un rol în realizarea acestor forme.

Deoarece formele nebuloaselor planetare seamănă cu formele acestor vânturi, cercetătorii ajung la concluzia că aceleași forțe influențează forma finală a nebuloasei, cu mult înainte ca nebuloasa în sine să fie creată. „Acțiunea modelării nu are loc atunci când steaua devine o nebuloasă planetară”, spune Decin, dar se întâmplă deja cu sute de mii până la milioane de ani înainte, în timpul fazei de gigant roșie. Aceasta înseamnă că ar putea fi posibil să se prezică formele nebuloaselor planetare cu mult înainte de a se forma, spune ea.

Colaj de stele gigantice roșii
Unele stele gigantice roșii îmbătrânite produc vânturi stelare într-o gamă largă de forme, inclusiv discuri și spirale, așa cum se arată în aceste imagini în culori false. (Roșul este vântul stelar care se îndepărtează de Pământ; albastru este vântul stelar care se deplasează spre Pământ).Toate imaginile: L. Decin et al/Science 2020, ALMA/ESO

Capturarea noilor imagini cu același telescop cu „detalii foarte mari și rezoluție înaltă” oferă cercetătorilor o modalitate de a compara între ele vânturile acestor stele pe moarte, spune Quentin Parker, astrofizician la Universitatea din Hong Kong. Chiar și atunci când oamenii de știință se uită la diferite stele, par să existe câteva cauze comune ale diferitelor forme văzute în vânt, spune el.

Totuși, uneori există prea mult timp între faza gigantului roșu și faza nebuloasei planetare pentru a le conecta direct pe cele două, spune Parker. „Deși obiectele însoțitoare pot juca într-adevăr un rol major în modelarea atât a vântului gigant roșu, cât și a nebuloasei planetare”, spune el, aceasta nu înseamnă că acele vânturi stelare pot fi întotdeauna folosite pentru „prevaza cum va arăta nebuloasa planetară mai târziu”.