320 años luz de la Tierra, la estrella W Hydrae está unos miles de millones de años más adelante que el Sol en su vida. Para comparacion, el anillo punteado muestra el tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, visto desde un ángulo. Crédito:Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / W. Vlemmings
Un equipo de astrónomos dirigido por Chalmers ha observado por primera vez detalles en la superficie de una estrella envejecida con la misma masa que el sol. Las imágenes de ALMA muestran que la estrella es un gigante, su diámetro es el doble del tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del sol; informan que la atmósfera de la estrella se ve afectada por poderosos, ondas de choque inesperadas. La investigación fue publicada en Astronomía de la naturaleza .
El equipo, dirigido por Wouter Vlemmings de la Universidad Tecnológica de Chalmers, utilizó el Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (ALMA) para hacer las observaciones más nítidas hasta ahora de una estrella con la misma masa original que el sol. Las nuevas imágenes muestran por primera vez detalles sobre la superficie de la gigante roja W Hydrae, 320 años luz de distancia en la constelación de Hydra.
W Hydrae es un ejemplo de estrella AGB (rama gigante asintótica). Tales estrellas viejas son geniales brillante, y perder masa a través de los vientos estelares. El nombre deriva de su posición en el famoso diagrama de Hertzsprung-Russell, que clasifica las estrellas según su brillo y temperatura.
"Para nosotros, es importante estudiar no solo cómo se ven las gigantes rojas, sino cómo cambian y cómo siembran la galaxia con los elementos que son los ingredientes de la vida. Utilizando las antenas de ALMA en su configuración de máxima resolución, ahora podemos hacer las observaciones más detalladas que jamás se hayan hecho de estas fantásticas y emocionantes estrellas, "dice Wouter Vlemmings.
Imágenes directas incluso de las estrellas más grandes y cercanas, es un desafío para los astrónomos. En este gráfico, la imagen de Alma de W Hydrae se compara con las mejores imágenes hasta ahora de otras estrellas:la gigante roja R Doradus, las supergigantes rojas Antares y Betelgeuse. Se han utilizado una variedad de técnicas de imagen y diferentes longitudes de onda de luz para crear estas imágenes; Las estrellas gigantes pueden tener tamaños muy diferentes en diferentes longitudes de onda. Los tamaños angulares de las estrellas en Alpha Centauri, el sistema estelar más cercano, y el planeta enano Plutón (en su punto más cercano a la Tierra) se muestran a modo de comparación. Crédito:ESO / K. Ohnaka (Antares); Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / E. O'Gorman / P. Kervella (Betelgeuse); ESO (R Doradus); Alma (ESO / NAOJ / NRAO) / W. Vlemmings (W Hydrae)
Las estrellas como el sol evolucionan en escalas de tiempo de muchos miles de millones de años. Cuando lleguen a la vejez se hacen más grandes, más frío y más propenso a perder masa en forma de vientos estelares. Las estrellas fabrican elementos importantes como el carbono y el nitrógeno. Cuando llegan al escenario del gigante rojo, estos elementos se liberan al espacio, listo para usar en las siguientes generaciones de nuevas estrellas.
Las imágenes de ALMA proporcionan la vista más clara hasta ahora de la superficie de una gigante roja con una masa similar a la del sol. Las imágenes nítidas anteriores han mostrado detalles en mucho más masivo, estrellas supergigantes rojas como Betelgeuse y Antares. Las observaciones también han sorprendido a los científicos. La presencia de un punto brillante e inesperadamente compacto proporciona evidencia de que la estrella tiene gas sorprendentemente caliente en una capa sobre la superficie de la estrella. una cromosfera.
"Nuestras mediciones del punto brillante sugieren que hay poderosas ondas de choque en la atmósfera de la estrella que alcanzan temperaturas más altas que las predichas por los modelos teóricos actuales para las estrellas AGB". "dice Theo Khouri, astrónomo de Chalmers y miembro del equipo.
El cielo alrededor de W Hydrae, como se ve en luz visible. Crédito:Encuesta de cielo digitalizada
Una posibilidad alternativa es al menos igual de sorprendente:que la estrella estuviera experimentando una llamarada gigante cuando se hicieron las observaciones. Los científicos ahora están llevando a cabo nuevas observaciones, tanto con ALMA como con otros instrumentos, para comprender mejor la sorprendente atmósfera de W Hydrae. Observaciones como estas, utilizando la configuración de más alta resolución de ALMA, son desafiantes, pero también gratificante, explica el miembro del equipo Elvire De Beck, también astrónomo en Chalmers. "Es humillante mirar nuestra imagen de W Hydrae y ver su tamaño en comparación con la órbita de la Tierra. Nacemos de material creado en estrellas como esta, por eso, para nosotros es emocionante tener el desafío de comprender algo que nos dice tanto sobre nuestros orígenes como sobre nuestro futuro, " ella dice.
Los resultados se presentaron en el artículo "La atmósfera calentada por choque de una estrella ramificada gigante asintótica resuelta por ALMA, "publicado en línea en Astronomía de la naturaleza .
