W Hya : Un regard de plus près sur une étoile AGB
Les scientifiques examinent W Hya pour découvrir sa perte de masse et sa dynamique environnementale.
K. Ohnaka, K. T. Wong, G. Weigelt, K. -H. Hofmann
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Table des matières
On regarde une étoile fascinante appelée W Hya. Cette étoile n'est pas n'importe quelle étoile ; elle fait partie d'un groupe spécial appelé étoiles géantes asymptotiques (AGB). Ces étoiles sont à un certain stade de leur vie et sont connues pour perdre beaucoup de masse dans l'espace. Cette perte de masse est importante parce qu'elle aide à façonner les galaxies qu'on voit aujourd'hui.
Observations
LesPour en savoir plus sur W Hya, les scientifiques ont utilisé une technologie cool qui nous permet de voir des détails très petits. Ils ont observé l'étoile sous deux types de lumière différents : une provenant des molécules d'eau (H₂O) excitées et l'autre de la lumière visible. Les outils utilisés incluent l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour les lignes d'eau et le Very Large Telescope (VLT) pour la lumière visible.
Ils ont utilisé ces outils pour créer des images détaillées de W Hya, en se concentrant sur le comportement et la formation des gaz et de la Poussière autour de l'étoile. Ces observations ont été prises très proches dans le temps pour s'assurer que les données collectées donneraient une image complète.
Qu'ont-ils vu ?
Dans la gamme millimétrique, en utilisant ALMA, ils ont trouvé de forts signes de molécules d'eau dans des états excités. C'était différent de ce qu'ils attendaient ; au lieu de voir une absorption, ils ont vu des points brillants d'émission. Les chercheurs ont noté que ce look lumineux suggérait que quelque chose d'intéressant se passait dans l'atmosphère de l'étoile.
En même temps, les observations en lumière visible ont montré des nuages de poussière grumeleux en formation. Ces nuages étaient plus marqués dans certaines zones, ce qui donne un indice que le comportement et la structure de la poussière pourraient être influencés par l'activité de l'étoile.
Importance de la Poussière
Alors tu te demandes peut-être, pourquoi tout ce tralala sur la poussière ? Eh bien, la poussière joue un rôle énorme dans le cycle de vie des étoiles et des galaxies. Elle aide à la formation de nouvelles étoiles et même de planètes. Dans W Hya, les nuages de poussière se forment dans des régions spéciales autour de l'étoile. Les chercheurs ont découvert que ces nuages sont liés aux Émissions qu'ils ont détectées, suggérant qu'ils sont étroitement liés.
Environnement de l'Étoile
L'En regardant W Hya, les scientifiques essaient de mieux comprendre son environnement. Ils ont remarqué que le gaz autour de l'étoile se déplace de différentes manières. Une partie tombe vers l'étoile, tandis qu'une autre est poussée dans l'espace. Ça leur donne des indices sur comment des étoiles comme W Hya se comportent et interagissent avec leur environnement.
Comment savent-ils tout ça ?
Les scientifiques ont utilisé des techniques d'imagerie haute résolution pour regarder des zones spécifiques autour de W Hya. Ils ont pris des spectres détaillés à différentes positions pour voir comment le gaz se déplace et comment il est structuré. Cette méthode leur permet de repérer des caractéristiques spécifiques et de les relier aux processus physiques se produisant autour de l'étoile.
Le Mystère de la Perte de Masse
La perte de masse dans les étoiles AGB est un puzzle en cours. Les scientifiques ont plusieurs théories sur comment cela se passe. Une théorie est que les fortes pulsations de l'étoile sont responsables de soulever du matériel de l'étoile, créant des zones où la poussière peut se former. Cela mène à un flux de matériaux poussés vers l'extérieur dans l'espace.
La situation à W Hya suggère que le matériau ne fait pas que s'écouler, mais qu'une partie tombe aussi à nouveau. C'est un peu comme une danse cosmique où certains partenaires sortent pour boire un verre tandis que d'autres ne peuvent s'empêcher de rentrer chez eux.
Conclusion
W Hya est une étoile qui aide les scientifiques à en apprendre plus sur la perte de masse dans les étoiles. En utilisant des technologies de pointe comme ALMA et VLT, les chercheurs assemblent l'histoire de cette étoile et de son environnement. La combinaison d'émissions fortes de molécules d'eau et de formation de nuages de poussière donne un aperçu intriguant de la vie de W Hya. Chaque observation les rapproche un peu plus de la résolution du mystère de comment des étoiles comme celle-ci évoluent et influencent l'univers autour d'elles.
Alors, en résumé, garde les yeux rivés sur le ciel ! On ne sait jamais quelles histoires fantastiques les étoiles pourraient nous raconter ensuite.
Titre: 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
Résumé: 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.
Auteurs: K. Ohnaka, K. T. Wong, G. Weigelt, K. -H. Hofmann
Dernière mise à jour: 2024-11-14 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.09759
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.09759
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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