Дослідники встановили, що зоряне світло і пил не здатні самостійно запускати потужні вітри червоних гігантів, які поширюють елементи життя в галактиці.
Хмари пилу відбивають світло зірки навколо зірки R Doradus. Наближаючись до кінця свого життя, зірка скидає свої зовнішні шари, утворюючи навколо себе хмари газу і пилу (показані тут рожевим і жовтим кольорами). Вчені давно вважали, що світло зірки, яке освітлює ці хмари, може живити зоряний вітер. Але колір світла навколо зірки, відбитого пилом, показує, що пилові зерна занадто малі, щоб пояснити вітер зірки. Знімок зроблено в поляризованому видимому світлі за допомогою VLT/SPHERE. У центрі, жовтим і помаранчевим кольорами, ми бачимо зображення ALMA, що показує поверхню зірки. Джерело: ESO/T. Schirmer/T. Khouri; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
У новому дослідженні червоної гігантської зірки R Doradus науковці з Технологічного університету Чалмерса переглянули класичну модель зоряних вітрів. Раніше вважалося, що тиск світла на зерна пилу є головним рушієм втрати маси. Проте детальні спостереження показали іншу картину. Фізичний механізм виявився складнішим.
Червоні гіганти — це «пізня еволюційна стадія зір, подібних до Сонця», під час якої вони збагачують міжзоряний простір вуглецем і киснем. Саме ці елементи є будівельними блоками життя. Тому розуміння їхніх вітрів має фундаментальне значення для астрофізики. Однак нові дані суперечать усталеним уявленням.
Команда використала прилад SPHERE на Дуже Великому телескопі ESO для аналізу поляризованого світла. Це дозволило визначити розмір і склад пилових частинок. Вони виявилися типовими — силікати та оксид алюмінію. Але їхній діаметр становив лише близько однієї десятитисячної міліметра. Цього недостатньо, щоб світло зірки надало їм потрібного імпульсу.
Як пояснює Тео Курі, «ми думали, що добре розуміємо, як працює цей процес, але виявилося, що ми помилялися». Подальше моделювання радіаційного перенесення підтвердило: тиск випромінювання не може пояснити спостережувані швидкості вітру. Це стало несподіваним результатом.
Раніше за допомогою телескопа ALMA команда спостерігала гігантські конвективні бульбашки на поверхні R Doradus. Саме вони, разом із пульсаціями зірки або епізодичним утворенням пилу, можуть відігравати ключову роль. Як зазначає Вутер Влеммінгс, «коли просте пояснення не працює, з’являються цікаві альтернативи».
Отже, нове дослідження, опубліковане в Astronomy & Astrophysics, ставить під сумнів базову модель зоряних вітрів. Воно відкриває шлях до перегляду того, як елементи життя поширюються галактикою. Це змінює наше розуміння еволюції зір і походження хімічного різноманіття Всесвіту.