W Hya: Una Mirada Más Cercana a una Estrella AGB
Los científicos están examinando W Hya para descubrir su pérdida de masa y la dinámica ambiental.
K. Ohnaka, K. T. Wong, G. Weigelt, K. -H. Hofmann
― 4 minilectura
Tabla de contenidos
Estamos mirando una estrella fascinante llamada W Hya. Esta estrella no es cualquier estrella; pertenece a un grupo especial llamado estrellas de la rama gigante asintótica (AGB). Estas estrellas están en una etapa particular de su vida y son conocidas por perder mucha masa al espacio. Esta pérdida de masa es importante porque ayuda a dar forma a las galaxias que vemos hoy.
Las Observaciones
Para aprender más sobre W Hya, los científicos usaron tecnología avanzada que nos permite ver detalles muy pequeños. Observaron la estrella en dos tipos diferentes de luz: una de moléculas de agua (H₂O) que estaban excitadas y otra de luz visible. La tecnología utilizada incluye el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para las líneas de agua y el Very Large Telescope (VLT) para la luz visible.
Usaron estas herramientas para hacer imágenes detalladas de W Hya, enfocándose en cómo se comporta y forma el gas y el Polvo alrededor de la estrella. Estas observaciones se tomaron muy seguidas en el tiempo para asegurarse de que los datos recolectados dieran una imagen completa.
¿Qué Vieron?
En el rango de milímetros, usando ALMA, encontraron signos fuertes de moléculas de agua en estados excitados. Esto fue diferente de lo que esperaban; en lugar de ver absorción, vieron puntos brillantes de emisión. Los investigadores notaron que esta apariencia brillante sugería que algo interesante estaba sucediendo en la atmósfera de la estrella.
Al mismo tiempo, las observaciones en luz visible mostraron nubes de polvo en forma de grumos. Estas nubes eran más pronunciadas en algunas áreas, lo que da una pista de que el comportamiento y la estructura del polvo podrían verse afectados por la actividad de la estrella.
Importancia del Polvo
Ahora te estarás preguntando, ¿por qué tanto alboroto sobre el polvo? Bueno, el polvo juega un papel enorme en el ciclo de vida de las estrellas y galaxias. Ayuda en la formación de nuevas estrellas e incluso planetas. En W Hya, las nubes de polvo se están formando en regiones especiales alrededor de la estrella. Los investigadores descubrieron que estas nubes están vinculadas a las Emisiones que detectaron, sugiriendo que están muy relacionadas.
El Entorno de la Estrella
Al observar W Hya, los científicos están tratando de entender mejor su entorno. Notaron que el gas alrededor de la estrella se mueve de diferentes maneras. Parte de él está cayendo hacia la estrella, mientras que otra parte está siendo empujada al espacio. Esto les da pistas sobre cómo se comportan y cómo interactúan estrellas como W Hya con su entorno.
¿Cómo Saben Todo Esto?
Los científicos utilizaron sus técnicas de imagen de alta resolución para observar áreas específicas alrededor de W Hya. Tomaron espectros detallados en diferentes posiciones para ver cómo se mueve el gas y cómo está estructurado. Este método les permite identificar características específicas y vincularlas a los procesos físicos que ocurren alrededor de la estrella.
El Misterio de la Pérdida de Masa
La pérdida de masa en las estrellas AGB es un rompecabezas en curso. Los científicos tienen varias teorías sobre cómo sucede esto. Una teoría es que los fuertes pulsos de la estrella son responsables de levantar material de la estrella, creando áreas donde puede formarse polvo. Esto lleva a un flujo de materiales siendo empujados hacia el espacio.
La situación en W Hya sugiere que el material no solo está fluyendo hacia afuera, sino que también parte está cayendo de nuevo. Es un poco como un baile cósmico donde algunos compañeros salen a tomar algo mientras otros simplemente no pueden evitar volver a casa.
Conclusión
W Hya es una estrella que ayuda a los científicos a aprender más sobre la pérdida de masa en las estrellas. Al usar tecnología de punta como ALMA y VLT, los investigadores están armando la historia de esta estrella y su entorno. La combinación de fuertes emisiones de moléculas de agua y la formación de nubes de polvo ofrece una visión intrigante de la vida de W Hya. Cada Observación los acerca un paso más a resolver el misterio de cómo evolucionan estrellas como esta y afectan el universo que las rodea.
Así que, en resumen, ¡mantén los ojos en el cielo! Nunca sabes qué historias fantásticas pueden contarnos las estrellas a continuación.
Título: Contemporaneous high-angular-resolution imaging of the AGB star W Hya in vibrationally excited H2O lines and visible polarized light with ALMA and VLT/SPHERE-ZIMPOL
Resumen: We present contemporaneous high-angular-resolution millimeter imaging and visible polarimetric imaging of the nearby asymptotic giant branch (AGB) star W Hya to better understand the dynamics and dust formation within a few stellar radii. The star W Hya was observed in two vibrationally excited H2O lines at 268 and 251 GHz with ALMA at a spatial resolution of 16 x 20 mas and at 748 and 820 nm at a resolution of 26 x 27 mas with the VLT/SPHERE-ZIMPOL. ALMA's high spatial resolution allowed us to image strong emission of the vibrationally excited H2O line at 268 GHz (v2 = 2, J_K_a,K_c = 6_5,2 - 7_4,3) over the stellar surface instead of absorption against the continuum, which is expected for thermal excitation. Strong, spotty emission was also detected along and just outside the stellar disk limb at an angular distance of ~40 mas (~1.9 stellar radii), extending to ~60 mas (~2.9 stellar radii). Another H2O line (v2 = 2, J_K_a,K_c = 9_2,8 - 8_3,5) at 251 GHz with a similar upper-level energy was tentatively identified, which shows absorption over the stellar surface. This suggests that the emission over the surface seen in the 268 GHzH2O line is suprathermal or even maser emission. The estimated gas temperature and H2O density are consistent with the radiatively pumped masers. The 268 GHz H2O line reveals global infall at up to ~15 km/s within 2--3 stellar radii, but outflows at up to ~8 km/s are also present. The polarized intensity maps obtained in the visible reveal clumpy dust clouds forming within ~40 mas (~1.9 stellar radii) with a particularly prominent cloud in the SW quadrant and a weaker cloud in the east. The 268 GHz H2O emission overlaps very well with the visible polarized intensity maps, which suggests that both the nonthermal and likely maser H2O emission and the dust originate from dense, cool pockets in the inhomogeneous atmosphere within ~2--3 stellar radii.
Autores: K. Ohnaka, K. T. Wong, G. Weigelt, K. -H. Hofmann
Última actualización: 2024-11-14 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.09759
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.09759
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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