Више од 400 година астрономи и професионални и аматерски посебно су се занимали за посматрање Мира звезда, класе променљивих црвених дивова познатих по пулсацијама које трају 80-1.000 дана и узрокују да њихова привидна светлост варира за фактор десет пута или више током циклуса.
Међународни тим астронома на челу са Гуиом Перрином из Париске опсерваторије / ЛЕСИА (Меудон, Француска) и Степхеном Ридгваиом из Националне опсерваторије за оптичку астрономију (Туцсон, Аризона, САД) користио је интерферометријске технике за посматрање блиског окружења пет звезда Мира, и били су изненађени када су открили да су звезде окружене скоро прозирном шкољком водене паре, а вероватно и угљен-моноксидом и другим молекулама. Ова љуска даје звездама привидно велике привидне величине. Продирејући кроз овај слој помоћу комбиноване светлости неколико телескопа, тим је утврдио да су Мира-ове звезде вероватно упола мање него што се раније веровало.
„Ово откриће решава нескладне разлике између посматрања величине Мира Мира и модела који описују њихов састав и пулсације, за које се сада види да се углавном слажу једна са другом?“ Ридгваи објашњава. "Ревидирана слика је да су Мира звезде веома блиставе, али релативно нормалне звезде асимптотске гигантске гране, али имају резонантну пулсацију која покреће њихову велику променљивост."
Звијезде Мира су посебно занимљиве јер су по величини сличне Сунцу и пролазе кроз касну фазу истог еволутивног пута који ће доживети све звезде једне соларне масе, укључујући и Сунце. Стога ове звезде илуструју судбину нашег Сунца за пет милијарди година од данас. Ако би се таква звезда, укључујући околну љуску, налазила на Сунчевом положају у нашем Сунчевом систему, њена испарена љуска проширила би се изван орбите Марса.
Иако су заиста веома великог пречника (до неколико стотина соларних радијуса), црвене џиновске звезде су налик тачканој беспомоћним људским очима на Земљи, па чак ни највећи телескопи не успевају да разликују њихове површине. Овај изазов се може превазићи комбиновањем сигнала из засебних телескопа помоћу технике зване астрономска интерферометрија која омогућава проучавање врло малих детаља у непосредној близини Мира звезда. На крају, слике посматраних звезда могу се реконструисати.
Мира звезде су назване по првом таквом познатом објекту, Мира (или Омицрон Цети). Једно од могућих објашњења њихове значајне варијабилности је да се током сваког циклуса производе велике количине материјала, укључујући прашину и молекуле. Овај материјал блокира већи део одлазећег звјезданог зрачења, све док се материјал не разблажи експанзијом. Блиско окружење Мира звијезда је стога врло сложено, а карактеристике централног објекта је тешко уочити.
Да би проучио блиско окружење ових звезда, тим на челу са Перрин и Ридгваи је извршио запажања на инфрацрвено-оптичком телескопском пољу (ИОТА) Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори у Аризони. ИОТА је звјездани интерферометар Мицхелсон, са двије руке које обликују низ у облику слова Л. Ради са три колектора који се могу налазити на различитим станицама на сваком краку. У овој студији, посматрања су рађена на неколико таласних дужина користећи различите размаке телескопа у распону од 10 до 38 метара.
Из ових запажања, тим је био у стању да реконструише варијације звездасте светлине по површини сваке звезде. Могу се открити детаљи до отприлике 10 мили-секунди. За поређење, на удаљености од Месеца, то би одговарало гледању карактеристика величине до 20 метара.
Посматрања су рађена на скоро инфрацрвеним таласним дужинама које су од посебног значаја за проучавање водене паре и угљен моноксида. Тим је прије неколико година посумњао у улогу ових молекула, а независно је потврђено и запажањима са инфрацрвеном свемирском опсерваторијум. Нова запажања помоћу ИОТА јасно показују да су Мира звезде окружене молекулским слојем водене паре и, бар у неким случајевима, угљен-моноксидом. Овај слој има температуру од око 2.000 К и простире се на око један звјездани радијус изнад звездасте фотосфере, или отприлике 50 процената уоченог пречника Мира Мира у узорку.
Претходне интерферометријске студије Мира звијезде довеле су до процјена промјера звијезда које су биле пристрасне присуством молекуларног слоја и стога су биле прецијењене. Овај нови резултат показује да су Мира-ове звезде приближно упола веће него што се раније веровало.
Нова запажања која је представио тим тумаче се у оквиру модела који премошћује јаз између опажања и теорије. Простор између површине звезде и молекуларног слоја врло вероватно садржи гас, попут атмосфере, али је релативно прозиран на посматраним таласним дужинама. При видљивој светлости молекулски слој је прилично непрозиран, што ствара утисак да је површина, али у инфрацрвеном је танак и звезда се може видети кроз њега.
Овај модел је први који је икада објаснио структуру Мира звезда у широком распону спектралних таласних дужина од видљиве до средњег инфрацрвеног ваздуха и који је у складу са теоријским својствима њихове пулсације. Међутим, још увек је помало тајанствено присуство слоја молекула далеко изнад звјездане површине. Слој је превисок и густ да би могао бити подржан искључиво атмосферским притиском. Плуације звезде вероватно играју улогу у стварању молекуларног слоја, али механизам још увек није разумљен.
Како Мира звезде представљају касни еволутивни стадиј звезда сличних Сунцу, биће врло занимљиво описати процесе који се дешавају у њима и око њих као предсказање очекиване судбине Сунца у далекој будућности. Мира звезде избацују велике количине гаса и прашине у свемир, обично око једне трећине Земљине масе годишње, пружајући тако више од 75 процената молекула у галаксији. Угљеник, азот, кисеоник и други елементи од којих смо направљени су углавном произведени у унутрашњости таквих звезда (с тежим елементима који долазе из супернова), а затим се враћају у свемир овим масовним губитком и постају део нових звезда и планета . Техника сазревања интерферометрије открива детаље Мира атмосфере, чиме се научници приближавају проматрању и разумевању производње и избацивања молекула и прашине, док ове звезде рециклирају свој садржај у астрономском обиму.
Папир? Откривање Мира звезда иза молекула: Потврда модела молекуларног слоја са уским опсегом близу инфрацрвене интерферометрије ,? Перрин ет ал., појавиће се у наредном броју часописа Астрономи & Астропхисицс.
Изворни извор: НОАО Невс Релеасе
