우주 미스터리: 천문학자들은 죽어가는 별이 연기를 뿜어내는 고리를 포착합니다.

천문학자들은 마지막 죽음의 고통을 겪고 있는 적색 거성을 전례 없이 자세하게 발견하여 특이한 특징을 드러냈습니다. 로 알려진 스타 V 하이드리 (또는 줄여서 V Hya), 에 따라 6개의 별개 에피소드를 꺼냅니다. 예비 버전 The Astrophysical Journal에 게재 승인됨. 이 신비한 “연기 고리”의 정확한 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 그러나 이 관측은 항성 진화의 후기 단계에 대한 기존 모델을 뒤흔들 수 있고 더 많은 정보를 제공할 수 있습니다. 우리 태양의 운명.

“V Hydrae는 대기를 방출하는 과정에서 포착됩니다. 결국 대부분의 질량은 대부분의 후기 적색 거성이 하는 일입니다.” 공동 저자인 Mark Morris는 다음과 같이 말했습니다., 캘리포니아 대학의 천문학자. 그러나 “죽음의 고통을 겪고 있는 별 주위에서 일련의 팽창 고리가 목격된 것은 이번이 처음이자 유일한 것입니다. 우리는 수백 년에 한 번씩 폭발한다고 생각했던 일련의 팽창 ‘연기 고리’입니다.”

붉은 거인 별 진화의 마지막 단계 중 하나입니다. 별의 핵이 핵융합을 통해 수소를 헬륨으로 변환하는 것을 멈추면 중력이 별을 압축하기 시작하여 내부 온도를 높입니다. 이 과정은 불활성 코어 주위에서 연소하는 수소 껍질을 점화합니다. 결국, 중심핵의 압력과 가열로 인해 별은 극적으로 팽창하여 지름이 6,200만에서 6억 2,000만 마일(1억에서 10억 km)에 이르렀습니다. 표면 온도는 화씨 4000 ~ 5800도(섭씨 2200 ~ 3200도)의 별 기준에 따라 상대적으로 시원합니다. 따라서 이 별들은 주황-적색을 띠고 있어 적색 거성이라는 별명을 가지고 있습니다.

결국, 적색 거성의 핵에 있는 헬륨은 소모되고 핵은 다시 줄어들 것입니다. 그럼 별이 되어라 점근 거대 가지 (AGB) 별(마지막 적색 거성 단계). AGB 별의 내부 구조는 탄소와 산소의 중심핵, 핵융합으로 헬륨이 탄소로 바뀌는 껍질, 수소가 헬륨으로 바뀌는 또 다른 껍질로 구성된다. 이 별들은 일반적으로 100~1,000일마다 밝기가 증가하는 극적인 맥동을 생성합니다. 또한, 강한 표면 바람은 항성 주위에 주변 세포질(periplasm)로 알려진 기체 구름을 형성합니다.

이 강렬한 항성풍은 결국 대기와 항성 대기를 밀어내고 별은 행성상 성운 내에서 백색 왜성이 될 것입니다. AGB 별이 질량을 잃는 속도가 빠를수록 최종 전환에 더 가깝습니다. 우리 태양은 결국 약 50억 년 후에 적색 거성이 될 것이며, 결국 AGB로 진화한 후 중심에 백색 왜성이 있는 행성상 성운으로 진화할 것입니다.

이것은 천문학자들이 수년 동안 이해해 온 과정입니다. 하지만 뷔 햐의 남다른 성격은 생각을 하게 만든다. Hydra 별자리에서 1,300광년 떨어진 곳에 위치한 V Hya는 탄소가 풍부한 별이며, 이는 대기에 산소보다 탄소가 더 많이 포함되어 있음을 의미합니다. 질량 손실률이 높기 때문에 천문학자들은 이 성운이 대기를 방출하여 행성상 성운이 될 가능성이 있다고 믿고 있습니다.

이 AGB 별은 약 8년마다 대규모 플라즈마 폭발이 일어나고 약 17년마다 밝기가 급격히 떨어지기 때문에 흥미롭습니다. 이러한 현상은 거의 보이지 않는 동반성의 존재를 나타냅니다. (밝기 감소는 V Hya 앞을 통과하는 이 두 번째 별과 관련된 구름으로 인해 발생할 수 있습니다.)

이 최신 연구는 허블 우주 망원경의 데이터와 적외선, 광학 및 자외선 데이터를 포함하는 ALMA(Atacama Large Millimeter/Sub-millimeter Array)를 사용한 관측과 결합하여 여러 파장에서 V Hya의 죽음의 고통을 포착합니다. 별은 멀리 떨어져 있고 두꺼운 먼지에 싸여 있지만 ALMA의 고해상도 기능은 고리와 유출을 아주 자세하게 보여줍니다.

타이밍도 우연이었다. “뷔혜는 죽어가는 스타들이 인생을 마감하는 짧지만 결정적인 과도기를 겪고 있다” 공동 저자 Raghvendra Sahai는 다음과 같이 말했습니다., NASA 제트 추진 연구소의 천문학자. “살이 가장 많이 빠지는 단계다. 이 단계가 길지 않을 것 같아서 연기에 담기 힘들다. 뷔와 운이 좋게도 다양한 활동을 사진에 담을 수 있었다. 별이 어떻게 손실되는지 더 잘 이해하기 위해 이 별 내부와 주변에서 조사해야 합니다.

Sahai와 동료들은 별이 V Hya 주변에 먼지 원반 같은 영역을 형성하기 위해 약 2,100년에 걸쳐 바깥쪽으로 확장된 일련의 연기 고리를 불어냄으로써 대기를 방출한다는 것을 발견했습니다. 팀 더빙 이 구조는 DUDE(디스크가 동적 확장을 겪음)입니다.

그들의 관찰은 또한 두 개의 모래시계 모양의 구조를 형성하는 연기 고리에 수직인 반대 방향으로 별에서 방출된 가스의 고속 폭발을 보여주었습니다. 이러한 구조는 시속 50만 마일(240km/s) 이상의 속도로 확장됩니다. “이 과정이 간헐적인 고속 물질 제트의 생성과 함께 가스 고리를 발사하는 것을 포함할 수 있다는 발견은 별들이 어떻게 삶을 마감하는지에 대한 우리의 이해에 매혹적인 새로운 주름을 가져다줍니다.” 모리스가 말했다.

이 모든 것은 별이 현재 모델에 반대되는 특히 급속한 진화를 겪고 있음을 나타냅니다. “우리의 연구는 100,000년 이상에 걸쳐 상대적으로 느리고 꾸준한 구상풍을 통해 대량 연료를 방출함으로써 AGB 별이 죽는 방법에 대한 전통적인 모델이 기껏해야 불완전하거나 최악의 경우 올바르지 않다는 것을 극적으로 보여줍니다.” 사히가 말했다. “반성 항성이나 준별이 그들의 죽음에 중요한 역할을 했을 가능성이 매우 높습니다. V Hya의 경우, 가까운 거리와 가상의 먼 동료 항성의 조합이 존재에 대해 적어도 어느 정도 책임이 있습니다. 여섯 개의 고리와 별의 기적적인 죽음을 초래하는 고속 폭발.