Η σκόνη είναι παντού στο διάστημα, αλλά η διάχυτη ουσία είναι κάτι που οι αστρονόμοι γνωρίζουν λίγα πράγματα. «Όχι μόνο δεν ξέρουμε τι είναι τα πράγματα, αλλά δεν ξέρουμε πού κατασκευάζεται ή πώς μπαίνει στο διάστημα», δήλωσε ο Donald York, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Αλλά τώρα η Υόρκη και μια ομάδα συνεργατών έχουν παρατηρήσει ένα σύστημα διπλού αστεριού, το HD 44179, το οποίο μπορεί να δημιουργεί μια πηγή σκόνης. Η ανακάλυψη έχει ευρείες επιπτώσεις, επειδή η σκόνη είναι κρίσιμη για τις επιστημονικές θεωρίες σχετικά με το πώς σχηματίζονται τα αστέρια.
Το σύστημα διπλού αστεριού βρίσκεται μέσα σε αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν Κόκκινο ορθογώνιο, ένα νεφέλωμα γεμάτο αέριο και σκόνη που βρίσκεται περίπου 2.300 έτη φωτός από τη Γη.
Ένα από τα διπλά αστέρια είναι ένα αστέρι μετά τον ασυμπτωτικό γιγαντιαίο κλάδο (μετά το AGB), ένας τύπος αστρονόμων που θεωρείται ως πιθανή πηγή σκόνης. Αυτά τα αστέρια, σε αντίθεση με τον ήλιο, έχουν ήδη κάψει όλο το υδρογόνο στους πυρήνες τους και έχουν καταρρεύσει, καίγοντας ένα νέο καύσιμο, ήλιο.
Κατά τη μετάβαση μεταξύ καύσης υδρογόνου και ηλίου, η οποία λαμβάνει χώρα για δεκάδες χιλιάδες χρόνια, αυτά τα αστέρια χάνουν ένα εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας τους. Μπορεί να σχηματιστεί σκόνη σε αυτό το στρώμα ψύξης, το οποίο η πίεση ακτινοβολίας που προέρχεται από το εσωτερικό του αστεριού βγάζει τη σκόνη μακριά από το αστέρι, μαζί με μια αρκετά αέρια ποσότητα.
Σε συστήματα διπλού αστεριού, ένας δίσκος υλικού από το αστέρι μετά το AGB μπορεί να σχηματιστεί γύρω από το δεύτερο μικρότερο, πιο αργά εξελισσόμενο αστέρι. «Όταν οι δίσκοι σχηματίζονται στην αστρονομία, συχνά σχηματίζουν πίδακες που φυσούν μέρος του υλικού από το αρχικό σύστημα, διανέμοντας το υλικό στο διάστημα», εξήγησε ο Γιόρκ.
«Αν ένα σύννεφο αερίου και σκόνης καταρρεύσει κάτω από τη δική του βαρύτητα, αμέσως θερμαίνεται και αρχίζει να εξατμίζεται», δήλωσε ο Γιόρκ. Κάτι, ενδεχομένως σκόνη, πρέπει να ψύξει αμέσως το νέφος για να το αποτρέψει από την επαναθέρμανση.
Το γιγαντιαίο αστέρι που κάθεται στο Κόκκινο ορθογώνιο είναι μεταξύ εκείνων που είναι πολύ ζεστά για να επιτρέψουν τη συμπύκνωση σκόνης στην ατμόσφαιρα τους. Και όμως ένας τεράστιος δακτύλιος με σκονισμένο αέριο τον περιβάλλει.
Η ομάδα του Witt έκανε περίπου 15 ώρες παρατηρήσεις για το διπλό αστέρι σε μια περίοδο επτά ετών με το τηλεσκόπιο 3,5 μέτρων στο Παρατηρητήριο Apache Point στο Νέο Μεξικό. "Οι παρατηρήσεις μας έχουν δείξει ότι είναι πιθανότατα η βαρυτική ή παλιρροιακή αλληλεπίδραση μεταξύ του γιγαντιαίου αστέρι του κόκκινου ορθογωνίου και ενός στενού ηλιακού αστέρι που προκαλεί υλικό να αφήσει το περίβλημα του γίγαντα", δήλωσε ο συνεργάτης Adolph Witt, από το Πανεπιστήμιο του Τολέδο.
Κάποιο από αυτό το υλικό καταλήγει σε ένα δίσκο συσσώρευσης σκόνης που περιβάλλει αυτό το μικρότερο αστέρι. Σταδιακά, για μια περίοδο περίπου 500 ετών, το υλικό περιστρέφεται στο μικρότερο αστέρι.
Λίγο πριν συμβεί αυτό, το μικρότερο αστέρι εκτοξεύει ένα μικρό κλάσμα της συσσωρευμένης ύλης σε αντίθετες κατευθύνσεις μέσω δύο αεριωθούμενων πίδακες, που ονομάζονται «διπολικοί πίδακες».
Άλλες ποσότητες της ύλης τραβήχτηκαν από το φάκελο του γιγαντιαίου καταλήγουν σε ένα δίσκο που φουσκώνει και τα δύο αστέρια, όπου κρυώνει. «Τα βαριά στοιχεία όπως ο σίδηρος, το νικέλιο, το πυρίτιο, το ασβέστιο και ο άνθρακας συμπυκνώνονται σε στερεούς κόκκους, τους οποίους βλέπουμε ως διαστρική σκόνη, μόλις εγκαταλείψουν το σύστημα», εξήγησε ο Witt.
Η παραγωγή κοσμικής σκόνης έχει αποφύγει τηλεσκοπική ανίχνευση επειδή διαρκεί μόνο για 10.000 χρόνια - μια σύντομη περίοδος στη διάρκεια ζωής ενός αστεριού. Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει άλλα αντικείμενα παρόμοια με το Κόκκινο ορθογώνιο στη γειτονιά του Γαλαξία. Αυτό υποδηλώνει ότι η διαδικασία που έχει παρακολουθήσει η ομάδα του Witt είναι αρκετά συνηθισμένη όταν προβάλλεται κατά τη διάρκεια ζωής του γαλαξία.
«Διαδικασίες πολύ παρόμοιες με αυτές που παρατηρούμε στο νεφέλωμα του Ερυθρού ορθογωνίου έχουν συμβεί εκατοντάδες εκατομμύρια φορές από τον σχηματισμό του Γαλαξία», δήλωσε ο Witt, ο οποίος συνεργάστηκε με παλιούς φίλους στο Σικάγο για τη μελέτη.
Η ομάδα είχε ξεκινήσει να επιτυγχάνει έναν σχετικά μικρό στόχο: να βρει την πηγή της υπεριώδους ακτινοβολίας του κόκκινου ορθογωνίου. Το Κόκκινο ορθογώνιο εμφανίζει διάφορα φαινόμενα που απαιτούν ακτινοβολία υπεριώδους ως πηγή ισχύος. «Το πρόβλημα είναι ότι το πολύ φωτεινό κεντρικό αστέρι στο κόκκινο ορθογώνιο δεν είναι αρκετά ζεστό για να παράγει την απαιτούμενη υπεριώδη ακτινοβολία», είπε ο Witt, οπότε αυτός και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν να το βρουν.
Αποδείχθηκε ότι κανένα αστέρι στο δυαδικό σύστημα δεν είναι η πηγή της υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά μάλλον η καυτή, εσωτερική περιοχή του δίσκου που περιστρέφεται γύρω από τη δευτερεύουσα, η οποία φτάνει σε θερμοκρασίες κοντά στους 20.000 βαθμούς. Οι παρατηρήσεις τους, είπε ο Witt, «ήταν πολύ πιο παραγωγικές από ό, τι θα μπορούσαμε να φανταστούμε στα πιο άγρια όνειρά μας».
Πηγή: Πανεπιστήμιο του Σικάγο
