Der atemberaubend schöne Blick auf eine zarte Blase aus ausgestoßenem Material um den exotischen roten Stern U Antliae hilft Astronomen zu verstehen, wie sich Sterne in späteren Phasen ihres Lebenszyklus entwickeln.
In der schwachen südlichen Konstellation von Antlia (Die Luftpumpe) entdeckt der aufmerksame Beobachter mit dem Fernglas einen sehr roten Stern, dessen Helligkeit von Woche zu Woche leicht variiert. Dieser sehr ungewöhnliche Stern heißt U Antliae und neue Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) zeigen eine bemerkenswert dünne Kugelschale.
U Antliae ist ein Kohlenstoffstern, ein entwickelter, kühler und leuchtender Stern vom Typ eines asymptotischen Riesenastes. Vor etwa 2700 Jahren erlebte U Antliae eine kurze Phase schnellen Massenverlusts. Während dieser Zeitspanne von nur wenigen hundert Jahren wurde das Material, aus dem die Schale besteht, die in den neuen ALMA-Daten zu sehen ist, mit hoher Geschwindigkeit ausgeworfen. Eine genauere Untersuchung dieser Hülle zeigt auch Hinweise auf dünne, wispige Gaswolken, die als fadenförmige Substrukturen bekannt sind.
Diese spektakuläre Aussicht wurde nur durch die einzigartige Fähigkeit ermöglicht, scharfe Bilder bei mehreren Wellenlängen zu erzeugen, die das ALMA-Radioteleskop auf dem Chajnantor-Plateau in der chilenischen Atacama-Wüste liefert. ALMA kann in der U Antliae-Schale eine viel feinere Struktur erkennen, als dies bisher möglich war.
Die neuen ALMA-Daten sind nicht nur ein einzelnes Bild. ALMA erzeugt einen dreidimensionalen Datensatz (einen Datenwürfel), wobei jeder Schnitt bei einer geringfügig unterschiedlichen Wellenlänge beobachtet wird. Aufgrund des Doppler-Effekts bedeutet dies, dass verschiedene Schichten des Datenwürfels Bilder von Gas zeigen, das sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf den Betrachter zu oder von ihm weg bewegt. Diese Schale ist auch bemerkenswert, da sie sehr symmetrisch rund und auch bemerkenswert dünn ist. Indem wir die verschiedenen Geschwindigkeiten anzeigen, können wir diese kosmische Blase in virtuelle Scheiben schneiden, so wie wir es bei der Computertomographie eines menschlichen Körpers tun.
Um zu verstehen, wie sich Sterne im frühen Universum entwickeln und wie sich Galaxien entwickelt haben, ist es wichtig, die chemische Zusammensetzung der Hüllen und Atmosphären dieser Sterne und die Entstehung dieser Hüllen durch Massenverlust zu verstehen. Muscheln wie die von U Antliae weisen eine Vielzahl chemischer Verbindungen auf, die auf Kohlenstoff und anderen Elementen basieren. Sie helfen auch beim Recyceln von Materie und tragen bis zu 70% zum Staub zwischen den Sternen bei.