Astronomen hebben ALMA gebruikt om een ​​opvallend mooi beeld vast te leggen van een delicate bel van uitgestoten materiaal rond de exotische rode ster U Antliae. Deze waarnemingen zullen astronomen helpen beter te begrijpen hoe sterren evolueren tijdens de latere stadia van hun levenscyclus.

In het zwakke zuidelijke sterrenbeeld Antlia zal de zorgvuldige waarnemer met een verrekijker een zeer rode ster zien, die van week tot week enigszins in helderheid varieert. Deze zeer ongebruikelijke ster heet U Antliae en nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) onthullen een opmerkelijk dunne bolvormige schil eromheen.

U Antliae is een koolstofster, een geëvolueerde, koele en lichtgevende ster van het asymptotische reuzentaktype. Ongeveer 2700 jaar geleden, U Antliae maakte een korte periode van snel massaverlies door. In deze periode van slechts een paar honderd jaar, het materiaal waaruit de schaal bestaat, zoals te zien is in de nieuwe ALMA-gegevens, werd met hoge snelheid uitgeworpen. Onderzoek van deze schaal in meer detail toont ook enig bewijs van dunne, piekerige gaswolken die bekend staan ​​als filamentaire substructuren.

Dit spectaculaire uitzicht werd alleen mogelijk gemaakt door het unieke vermogen om scherpe beelden te maken op meerdere golflengten die wordt geleverd door de ALMA-radiotelescoop, gelegen op het Chajnantor-plateau in de Atacama-woestijn in Chili. ALMA ziet een veel fijnere structuur in de U Antliae-schaal dan voorheen mogelijk was.

De nieuwe ALMA-gegevens zijn niet zomaar een afbeelding; ALMA produceert een driedimensionale dataset (een datakubus) waarbij elk segment wordt waargenomen op een iets andere golflengte. Vanwege het Doppler-effect, dit betekent dat verschillende segmenten van de datakubus beelden tonen van gas dat met verschillende snelheden naar of van de waarnemer toe beweegt. Deze schelp is ook opmerkelijk omdat hij zeer symmetrisch rond is en ook opmerkelijk dun. Door de verschillende snelheden weer te geven, kunnen we deze kosmische bel in virtuele plakjes snijden, net zoals we dat doen bij computertomografie van een menselijk lichaam.

Inzicht in de chemische samenstelling van de schillen en atmosferen van deze sterren, en hoe deze schelpen worden gevormd door massaverlies, is belangrijk om goed te begrijpen hoe sterren in het vroege heelal evolueren en ook hoe sterrenstelsels evolueerden. Schelpen zoals die rond U Antliae vertonen een rijke verscheidenheid aan chemische verbindingen op basis van koolstof en andere elementen. Ze helpen ook om materie te recyclen, en dragen tot 70% van het stof tussen de sterren bij.

Dit onderzoek werd gepresenteerd in een paper getiteld "Rings and filaments. The opmerkelijke detached CO shell of U Antliae", door F. Kerschbaum et al., om in het journaal te verschijnen Astronomie en astrofysica .