Žvaigždės tampa gana apleistos gyvenimo pabaigoje. Su kiekvienu pulsavimu mirštanti žvaigždė į kosmosą išmeta dujų gaubtus, kurie galiausiai perdirbami į naujos kartos žvaigždes ir planetas. Tačiau sunku suskaičiuoti visą prarastą medžiagą. Panašu, kaip bandyti pamatyti šalia stadiono prožektorių išsidėsčiusį dūmą, stebėti šiuos nestiprius žvaigždės medžiagos lakštus, besisukančius virš žvaigždės paviršiaus, yra gana sudėtinga. Tačiau naudojant inovatyvią metodą žvaigždžių spinduliams išsklaidyti tarpžvaigždinius grūdus vaizduojantiems astronomams pagaliau pavyko pamatyti dulkių bangas, tekančias iš mirštančių žvaigždžių!
Žvaigždės - W Hydra, R Doradus ir R Leonis - yra labai kintamos raudonos spalvos milžinai, žvaigždės, kurios savo branduolyje nebendengia vandenilio, bet pereina prie sunkesnių elementų. Kiekvieną iš jų gaubia labai plonas dulkių apvalkalas, greičiausiai sudarytas iš mineralų, tokių kaip forsteritas ir enstatitas. Šie grūdai gali susidaryti tik tada, kai žaliavos pasklinda šiek tiek atstumu nuo žvaigždės. Per atstumą, maždaug lygų pačios žvaigždės dydžiui, dujos pakankamai atvėso, kad atomai galėtų pradėti klijuoti ir sudaryti sudėtingesnius junginius. Tokie mineralai, kaip nuolatinis mirties ir atgimimo ciklas, žaisdami galaktikoje, pateks į asteroidų sėklas ir galbūt tokias akmenuotas planetas kaip Žemė.
Straipsnis, apibūdinantis šį atradimą, priimtas žurnalui Gamta, galite rasti čia.
Neseniai apie šį atradimą pranešę astronomai panaudojo aštuonių metrų pločio labai didelį teleskopą Čilės Atakamos dykumoje ir išmaniųjų įrankių rinkinį, kad nuvalytų subtilius šių dulkių apvalkalų atspindžius. Norėdami pamatyti, kaip šviesa atsimuša nuo tarpžvaigždinių dulkių dalelių, jums reikia pasinaudoti viena iš šviesos bangų savybių. Įsivaizduokite, kad turėjote virvės ilgį: vienas galas yra rankoje, kitas pririštas prie sienos. Jūs pradedate vikrinti savo galą ir bangos sklinda virve. Jei judinate ranką aukštyn ir žemyn, bangos yra statmenos grindims; jei perkeliate ranką iš vienos pusės į kitą, jie yra lygiagrečiai jai. Tų bangų orientacija yra vadinama jų „poliarizacija“. Jei sumaišytumėte dalykus nuolat keisdami rankos svyravimo kryptį, bangų orientacija būtų panašiai supainiota. Virvė šoktels į visas puses. Nurodžius pageidaujamą judėjimo kryptį, virvės bangos yra „nepoliarizuotos“.
Šviesos bangos, kurias skleidžia žvaigždės paviršius, yra tarsi tavo chaotiška virvė. Elektrinių ir magnetinių laukų, kurie sudaro sklindančią šviesos bangą, virpesiai neturi pageidaujamos judėjimo krypties - jie yra nepoliarūs. Tačiau kai šviesa atsimuša nuo dulkių grūdelio, visa ta painiava nunyksta. Dabar bangos svyruoja maždaug ta pačia kryptimi, lyg jūs nuspręstumėte tik virvę atšokti aukštyn ir žemyn. Astronomai šią šviesą vadina „poliarizuota“.
Poliarizuojantis filtras leidžia pravažiuoti tik tam tikros krypties šviesai. Laikykite jį viena kryptimi ir praeis tik „vertikaliai poliarizuota“ šviesa - šviesa, kur elektrinis laukas svyruoja aukštyn ir žemyn. Pasukite filtrą devyniasdešimt laipsnių, ir jūs perduodate tik „horizontaliai poliarizuotą“ šviesą. Jei turite akinius nuo saulės, galite tai išbandyti patys, sukdami akinius ir stebėdami, kaip scena per objektyvus tampa ryškesnė ir tamsesnė. Tai taip pat yra puikus demonstravimas, kaip mūsų atmosfera poliarizuoja gaunamus saulės spindulius.
Aplink žvaigždę esantis dulkių apvalkalas polarizuos nuo jo kylančią šviesą. Lygiai taip pat, kaip pasukus saulės akinius, dangus pasidaro šviesesnis ir blankesnis, žvelgdami į tokią žvaigždę per skirtingai orientuotus poliarizuojančius filtrus, aplink jį atsiras poliarizuotos šviesos aureolė. Skirtingos orientacijos atskleis skirtingus halo segmentus. Derinant poliarimetrinius stebėjimus su interferometrija - šviesos bangų sumušimu iš plačiai atskirtų taškų į teleskopo veidrodį, sukuriant labai aukštos skyros vaizdus - plonas išsklaidytos šviesos žiedas atsiskleidžia aplink šias tris žvaigždes.
Šie nauji pastebėjimai yra orientyras mūsų supratime ne tik apie žvaigždės žaidimą, bet ir apie tarp žvaigždžių susidarančias dulkes. Kaip ir didžiųjų gamyklų dūmtraukiai, raudonos milžiniškos žvaigždės išstumia į kosmosą mineralų suodžius, kuriuos aukštai nešioja žvaigždžių vėjai. Kruopščiai stebint, tokie rezultatai gali padėti susieti vienos kartos žvaigždžių mirtį su kitos gimimu. Aptikę grūdų susidarymo kosmose paslaptis, žengiame žingsnį arčiau, kad sujungtume daugybę žingsnių, kurie veda nuo žvaigždžių mirties iki akmenuotų planetų, tokių kaip mūsų pačių, sukūrimo.
