Hvězdy se ke konci života dost nedotknou. S každou pulzací vymírající hvězda vypouští koule plynu do vesmíru, které se nakonec recyklují do nové generace hvězd a planet. Ale vyúčtování všeho ztraceného materiálu je obtížné. Stejně jako snažit se spatřit záblesk kouře vedle reflektoru stadionu, pozorování těchto jemných vrstev hvězdného materiálu vířící těsně nad povrchem hvězdy je značně náročné. Pomocí inovativní techniky k zobrazení rozptylu hvězdných hvězd z mezihvězdných zrn však astronomové konečně dokázali vidět vlnky prachu proudícího z umírajících hvězd!
Hvězdy - W Hydra, R Doradus a R Leonis - jsou všechny vysoce proměnné červené obry, hvězdy, které již ve svých jádrech neuzavírají vodík, ale posunuly se k tvorbě těžších prvků. Každý z nich je zcela obalen velmi tenkou vrstvou prachu, která je pravděpodobně tvořena minerály, jako je forsterit a enstatit. Tato zrna se mohou tvořit až poté, co surové ingredience vytekly do určité vzdálenosti od hvězdy. Ve vzdálenostech zhruba rovných velikosti samotné hvězdy se plyn dostatečně ochladil, aby atomy mohly začít slepovat dohromady a tvořit složitější sloučeniny. Minerály, jako jsou tyto, půjdou v semenných asteroidech a případně skalnatých planetách, jako je Země, v nepřetržitém cyklu smrti a znovuzrození, které se odehrávají v Galaxii.
Článek popisující tento objev byl přijat do deníku Příroda, najdete zde.
Astronomové, kteří nedávno objevili tento objev, použili osmimetrový velmi velký dalekohled v chilské poušti Atacama - a sadu chytrých nástrojů -, aby uhladili jemné odrazy z těchto prachových pouzder. Trik vidění odrazu světla mezi částicemi mezihvězdného prachu zahrnuje využití jedné z vlastností vln světla. Představte si, že jste měli délku lana: jeden konec je ve vaší ruce, druhý je přivázaný ke zdi. Začnete se kroutit svým koncem a vlny putují dolů po kabelu. Pokud pohybujete paží nahoru a dolů, vlny jsou kolmé k podlaze; pokud pohybujete paží ze strany na stranu, jsou s ní rovnoběžné. Orientace těchto vln je známá jako jejich „polarizace“. Pokud jste smíchali věci neustálou změnou směru oscilace vaší paže, orientace vln by byla podobně zmatená. Provaz se odrazil ve všech směrech. Bez upřednostňovaného směru pohybu jsou provazové vlny označovány jako „nepollarizované“.
Světelné vlny vyzařované z povrchu hvězdy jsou jako vaše chaotické provazy. Oscilace v elektrických a magnetických polích, které tvoří šířící se světelnou vlnu, nemají žádný preferovaný směr pohybu - jsou nepollarizované. Když však světlo odrazí prachové zrno, zmatek zmizí. Vlny nyní oscilují zhruba stejným směrem, jako by jste se rozhodli lano odskočit pouze nahoru a dolů. Astronomové nazývají toto světlo „polarizovaným“.
Polarizační filtr umožňuje průchod světla pouze se specifickou orientací. Držte jej jedním směrem a projde pouze „svisle polarizované“ světlo - světlo, kde elektrické pole kmitá nahoru a dolů. Otočte filtr o 90 stupňů a vysíláte pouze „horizontálně polarizované“ světlo. Pokud máte polarizační sluneční brýle, můžete to zkusit sami otočením brýlí a sledováním, jak se scéna skrz čočky stává jasnější a tmavší. To je také pěkná ukázka toho, jak naše atmosféra polarizuje příchozí sluneční světlo.
Skořápka prachu kolem hvězdy polarizuje světlo, které se od ní odrazí. Stejně jako se obloha stává jasnější a stmívatelnější, když otáčíte sluneční brýle, při pohledu na takovou hvězdu pomocí odlišně orientovaných polarizačních filtrů odhalí halo obklopující polarizované světlo. Různé orientace odhalí různé segmenty halo. Kombinací polarimetrických pozorování s interferometrií - vzájemným buzením světelných vln ze široce oddělených míst na zrcadle dalekohledu k vytvoření obrázků s vysokým rozlišením - se kolem těchto tří hvězd objeví tenký kruh rozptýleného světla.
Tato nová pozorování představují milník v našem chápání nejen hry na konci hvězdy, ale také produkce mezihvězdného prachu, který následuje. Stejně jako komíny velkých továren vypouštějí červené obří hvězdy do vesmíru saze minerálů, nesené vzhůru hvězdnými větry. S pečlivým pozorováním mohou takové výsledky pomoci spojit smrt jedné generace hvězd s narozením jiné. Rozptýlení tajemství tvorby zrn ve vesmíru nás posunuje o krok blíže k tomu, abychom spojili mnoho kroků, které vedou od hvězdné smrti k vytvoření skalnatých planet, jako je ta naše.
