Astronomen hebben ALMA gebruikt om een buitengewoon mooie opname te maken van een bel van uitgestoten materiaal rond de exotische rode ster U Antilae. Deze waarnemingen zullen astronomen helpen om meer inzicht te krijgen in de late evolutiestadia van sterren. In het onopvallende zuidelijke sterrenbeeld Antlia (Luchtpomp) kan een oplettende waarnemer met een verrekijker een zeer rode ster zien, die van week tot week een beetje in helderheid varieert.
De zeer ongewone ster heet U Antliae, en nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) tonen de opmerkelijk dunne bolvormige schil die deze omgeeft. U Antliae [1] is een koolstofster, een ver geëvolueerde, koele en heldere ster van het asymptotische reuzentak-type. Ongeveer 2700 jaar geleden maakte deze ster een korte periode van snel massaverlies mee. Tijdens die periode, die slechts een paar honderd jaar duurde, werd het materiaal van de schil op deze nieuwe ALMA-opname met hoge snelheid uitgestoten. Bij nader onderzoek van de schil zijn dunne, sliertige gaswolken opgemerkt die filamentaire substructuren worden genoemd. Deze spectaculaire opname was alleen mogelijk dankzij het unieke vermogen van de ALMA-radiotelescoop om scherpe opnamen op meerdere golflengten te maken. ALMA, die op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Atacamawoestijn staat, kan veel fijnere structuren in de opmerkelijk ronde en dunne schil van U Antliae zien dan voorheen mogelijk was.
De nieuwe ALMA-gegevens beperken zich niet tot één enkele opname. ALMA produceert een drie-dimensionale dataset – een zogeheten datakubus – waarvan elk ‘plakje’ op een iets andere golflengte wordt waargenomen. Door het dopplereffect laten de verschillende plakjes van de datakubus gas zien dat dat met verschillende snelheden naar de waarnemer toe of van de waarnemer af beweegt. Door de verschillende snelheden in beeld te brengen, kunnen we deze kosmische zeepbel in virtuele plakjes snijden, net zoals dat bij computertomografie van een menselijk lichaam gebeurt. Het onderzoek van de chemische samenstelling van de schillen en atmosferen van sterren als deze, en van de wijze waarop de schillen zijn ontstaan, geeft niet alleen meer inzicht in de manier waarop sterren zich in het vroege heelal hebben ontwikkeld, maar ook in de chemische evolutie van sterrenstelsels. Schillen als die rond U Antliae tonen een rijke variëteit aan chemische verbindingen die op koolstof en andere elementen zijn gebaseerd. Ze helpen ook om materie te recyclen, en zijn voor tot wel 70% verantwoordelijk voor al het stof tussen de sterren.
Noten
[1] De naam U Antliae geeft aan dat dit de vierde ster is in het sterrenbeeld Antlia (Luchtpomp) waarbij is vastgesteld dat deze helderheidsvariaties vertoont. De naamgeving van zulke veranderlijke sterren volgt een ingewikkeld schema, dat hier nader wordt toegelicht.
