Пил скрізь у космосі, але всепроникні речі - це одне, про що астрономи мало знають. "Ми не тільки не знаємо, що таке матеріал, але й не знаємо, де він виготовлений або як він потрапляє в космос", - сказав Дональд Йорк, професор Чиказького університету. Але зараз Йорк та група співробітників спостерігали за системою подвійної зірки HD 44179, яка, можливо, створює фонтан пилу. Відкриття має широке значення, оскільки пил є критично важливим для наукових теорій про те, як формуються зірки.
Подвійна зіркова система розташована в межах того, що астрономи називають Червоним прямокутником, туманністю, повною газу та пилу, розташованої приблизно за 2300 світлових років від Землі.
Однією з подвійних зірок є постасимптотична гігантська гілка (пост-АГБ) зірка, тип зіркових астрономів розглядають як вірогідне джерело пилу. Ці зірки, на відміну від сонця, вже спалили весь водень у своїх ядрах і розвалилися, спалюючи нове паливо, гелій.
Під час переходу між спалюванням водню та гелієм, який відбувається протягом десятків тисяч років, ці зірки втрачають зовнішній шар своєї атмосфери. У цьому охолоджуючому шарі може утворюватися пил, який тиск випромінювання, що надходить із внутрішніх приміщень зірки, виштовхує пил із зірки разом з неабиякою кількістю газу.
У подвійних зірках диск матеріалу від зірки після АГБ може утворюватися навколо другої меншої, повільніше розвивається зірки. "Коли диски утворюються в астрономії, вони часто утворюють струмені, які видувають частину матеріалу з оригінальної системи, поширюючи матеріал у просторі", - пояснив Йорк.
"Якщо хмара газу і пилу руйнується під власною силою тяжіння, вона відразу нагрівається і починає випаровуватися", - сказав Йорк. Щось, можливо пил, має негайно охолонути хмару, щоб запобігти її повторному нагріванню.
Гігантська зірка, що сидить у Червоному прямокутнику, - серед тих, хто занадто гарячий, щоб у них атмосфера конденсатувала пил. І все-таки гігантське кільце запиленого газу оточує його.
Команда Вітта здійснила приблизно 15 годин спостережень за подвійною зіркою протягом семирічного періоду за допомогою 3,5-метрового телескопа в обсерваторії Apache Point у Нью-Мексико. "Наші спостереження показали, що це, швидше за все, гравітаційна або припливна взаємодія між нашою гігантською зіркою Червоного прямокутника і близькою сонцеподібною зіркою, яка змушує матеріал залишити оболонку гіганта", - сказав колега Адольф Вітт з університету Толедо.
Частина цього матеріалу опиняється на диску, що накопичує пил, що оточує цю меншу зірку-супутника. Поступово, протягом приблизно 500 років, матеріал скручується в меншу зірку.
Перед тим, як це станеться, менша зірка викидає невелику частину накопиченої речовини в протилежні сторони за допомогою двох газоподібних струменів, званих «біполярними струменями».
Інші кількості речовини, витягнутої з конверта гіганта, потрапляють у диск, який спіднить обидві зірки, де він охолоджується. "Такі важкі елементи, як залізо, нікель, кремній, кальцій і вуглець, конденсуються в тверді зерна, які ми бачимо як міжзоряний пил, як тільки вони виходять із системи", - пояснив Вітт.
Виробництво космічного пилу ухиляється від телескопічного виявлення, оскільки воно триває лише 10 000 років - короткий період життя зірки. Астрономи спостерігали інші об’єкти, схожі на Червоний прямокутник у сусідній із Землею Чумацький Шлях. Це говорить про те, що процес, який спостерігала команда Вітта, є досить поширеним, якщо його розглядати протягом життя галактики.
"Процеси, дуже схожі на те, що ми спостерігаємо в туманності Червоного прямокутника, траплялися, можливо, сотні мільйонів разів з часу утворення Чумацького Шляху", - сказав Вітт, який об'єднався з давніми друзями в Чикаго для дослідження.
Команда мала на меті досягти відносно скромної мети: знайти червоний прямокутник джерелом далеко ультрафіолетового випромінювання. Червоний прямокутник відображає кілька явищ, які потребують далеко ультрафіолетового випромінювання як джерела живлення. "Проблема полягає в тому, що сама світиться центральна зірка в Червоному прямокутнику недостатньо гаряча, щоб виробляти необхідне УФ-випромінювання", - сказав Вітт, тому він і його колеги вирішили його знайти.
Виявилося, що жодна зірка у двійковій системі не є джерелом ультрафіолетового випромінювання, а, скоріше, гаряча внутрішня область диска, що крутиться навколо вторинної, яка досягає температури близько 20 000 градусів. Свої спостереження, за словами Вітта, "були набагато продуктивнішими, ніж ми могли собі уявити у своїх найсміливіших мріях".
Джерело: Університет Чикаго
