Wetenschappers van de Chalmers University of Technology hebben een gigantische, uitdijende bel van gas en stof rond de rode superreus DFK 52 geïdentificeerd. Deze kolossale structuur, de grootste in zijn soort die ooit in de Melkweg is waargenomen, werd ontdekt met behulp van gevoelige radio-observaties van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
De bel, gevormd door materiaal dat ongeveer 4.000 jaar geleden werd uitgestoten, vormt een raadsel voor de huidige astrofysische modellen. DFK 52 is een massieve ster in de laatste levensfasen, vergelijkbaar met Betelgeuse, en zal naar verwachting eindigen in een supernova. Deze ster heeft echter een significante massa-uitstoot ervaren, waardoor een uitgestrekte gasbel is ontstaan zonder voorafgaande supernova. De oorsprong van deze gewelddadige uitbarsting blijft onduidelijk en daagt bestaande theorieën over hoe massieve sterren massa verliezen in hun laatste millennia uit.
De bel rond DFK 52 strekt zich uit over een verbazingwekkende 1,4 lichtjaar, wat het zonnestelsel vele malen overtreft. Het vermogen van ALMA om emissies op millimetergolflengten, met name koolmonoxide en siliciummonoxide, te detecteren, stelde het team in staat het koude, dichte gas in kaart te brengen. Doppler-snelheidsmetingen bevestigden dat de bel uitdijt, wat wijst op een dynamische evolutionaire fase van de ster.
Hoofdauteur Mark Siebert uitte zijn verbazing over de omvang en complexiteit van de bel, en merkte de rommelige en gigantische schaal ervan op. Hij verklaarde dat DFK 52, ondanks dat het een tweeling van Betelgeuse is qua stellaire kenmerken, een turbulente recente geschiedenis vertoont die onverwacht was. Het evenement dat de bel genereerde, omvatte waarschijnlijk een snelle uitstoot van stellaire materie, vergelijkbaar in massa met onze Zon. Dit krachtige verlies van massa verandert de omgeving van de ster aanzienlijk, verspreidt zware elementen en beïnvloedt mogelijk toekomstige stervorming.
Het bestaan van deze bel roept vragen op over het overleven en de stabiliteit van dergelijke sterren na catastrofale massa-verliesepisodes. Een verborgen binaire metgezel is een hypothese, aangezien dergelijke metgezellen massa-verliesevenementen kunnen induceren of versterken. Rode superreuzen zoals DFK 52 zijn cruciaal voor het bestuderen van nucleosynthese, het proces van het creëren van zware elementen binnen sterren. Deze elementen worden uiteindelijk de ruimte in verspreid en vormen de bouwstenen voor nieuwe sterren, planeten en leven.
Het begrijpen van de massa-verliesgeschiedenis en het lot van deze sterren helpt bij het verfijnen van supernova-progenitormodellen. Co-onderzoeker Elvire De Beck benadrukte het belang van de ontdekking, en verklaarde dat de omvang en massa van de bel wijzen op zeer energetische processen in de sterfgevallen van sterren. Ze benadrukte dat hoe deze explosieve uitstoten passen in de supernova-tijdlijn een diep mysterie blijft. De bevindingen nodigen uit tot nieuwe theoretische verkenningen van het gedrag van massieve sterren in de latere stadia.
De ontdekking van deze uitgestrekte, versnellende bel rond DFK 52 is een mijlpaal in de galactische astronomie. Het breidt onze inventaris van massieve stellaire ejecta uit en biedt een natuurlijk laboratorium voor het onderzoeken van de fysica die de levenscycli van gigantische sterren regelt. Door de gebeurtenissen die voorafgaan aan supernova-explosies te begrijpen, streven astronomen ernaar deze kosmische gebeurtenissen die de evolutie van sterrenstelsels beïnvloeden beter te voorspellen en te begrijpen. Deze bevinding onderstreept ook de collaboratieve aard van moderne astronomie, waarbij Zweedse instellingen en internationale partners betrokken zijn. De structuur en dynamiek van de bel van DFK 52 bieden vruchtbare grond voor ontdekking, en beloven ons begrip van de turbulente laatste akten van stellaire bestaan te verdiepen. Een intrigerende hypothese om deze fenomenen te verklaren, omvat de aanwezigheid van een verborgen binaire metgezel, die een kritieke rol kan hebben gespeeld bij het katalyseren van deze gewelddadige uitstoot.