Stjerner blir ganske slurvete mot slutten av livet. Med hver pulsering sklir den døende stjernen ut gasser i rommet som til slutt blir resirkulert til en ny generasjon stjerner og planeter. Men det er vanskelig å registrere alt det tapte materialet. Som å prøve å se et lite røyk ved siden av et stadionlykt, er det betydelig utfordring å observere disse spisse ark med stjernemateriale som kretser rett over overflaten til stjernen. Imidlertid har astronomer endelig lyktes i å se krusninger av støv som strømmer av døende stjerner, ved å bruke en nyskapende teknikk for å avbilde stjernelys som sprer bort interstellare korn!
Stjernene - W Hydra, R Doradus og R Leonis - er alle veldig varierende røde giganter, stjerner som ikke lenger smelter sammen hydrogen i kjernene, men har gått videre til å danne tyngre elementer. Hver er fullstendig omhyllet av et veldig tynt støvskall som mest sannsynlig består av mineraler som forsteritt og enstatitt. Disse kornene kan bare dannes når råvarene har strømmet et stykke fra stjernen. På avstander som er omtrent lik størrelsen på selve stjernen, har gassen avkjølt seg til at atomer kan begynne å feste seg sammen og danne mer komplekse forbindelser. Mineraler som disse vil gå videre til så asteroider og muligens steinete planeter som Jorden i den kontinuerlige syklusen med død og gjenfødelse som spiller ut i Galaxy.
Oppgaven som beskriver denne oppdagelsen, godtatt i tidsskriftet Natur, finner du her.
Astronomene som nylig rapporterte om denne oppdagelsen, brukte det åtte meter brede Very Large Telescope i den chilenske Atacama-ørkenen - og en pakke med smarte verktøy - for å erte ut de subtile refleksjonene fra disse støvskjellene. Trikset for å se lys som spretter av interstellare støvpartikler innebærer å dra nytte av en av lysets bølgelegenskaper. Se for deg at du hadde en lengde på tau: den ene enden er i hånden din, den andre er bundet til en vegg. Du begynner å vingle mot enden din og bølger ferdes nedover ledningen. Hvis du beveger armen opp og ned, er bølgene vinkelrett på gulvet; hvis du beveger armen fra side til side, er de parallelle med den. Orienteringen til disse bølgene er kjent som deres "polarisering". Hvis du blandet ting ved å stadig endre retningen som armen svingte i, ville orienteringen til bølgene bli forvirret på samme måte. Tauet ville sprette i alle retninger. Uten en foretrukket bevegelsesretning sies taubølgene å være "upolariserte".
Lette bølger som sendes ut fra overflaten av stjernen er akkurat som det kaotiske tauet ditt slenger. Svingningene i de elektriske og magnetiske feltene som utgjør den forplantende lysbølgen har ingen foretrukket bevegelsesretning - de er upolariserte. Men når lys spretter av et støvkorn, faller all den forvirringen bort. Bølgene svinger nå i omtrent samme retning, akkurat som om du bestemte deg for å bare sprette tauet opp og ned. Astronomer kaller dette lyset "polarisert".
Et polarisasjonsfilter lar bare lys med en spesifikk retning passere. Hold det en vei, og bare "vertikalt polarisert" lys - lys der det elektriske feltet svinger opp og ned - vil passere. Snu filteret nitti grader, så sender du bare “horisontalt polarisert” lys. Hvis du har solbriller med polarisering, kan du prøve dette selv ved å rotere brillene og se hvordan scenen gjennom linsene blir lysere og mørkere. Dette er også en fin demonstrasjon av hvordan atmosfæren polariserer innkommende sollys.
Et skallstøv rundt en stjerne vil polarisere lyset som spretter av den. Akkurat som at himmelen blir lysere og mørkere når du vender solbrillene, vil du se på en slik stjerne gjennom annerledes orienterte polariserende filtre avsløre en glorie av polarisert lys som omgir den. De forskjellige retningene vil avdekke forskjellige segmenter av glorie. Ved å kombinere polarimetriske observasjoner med interferometri - å slå sammen lysbølger fra vidt adskilte flekker på et teleskopspeil for å lage bilder med høy oppløsning, avslører en tynn ring av spredt lys seg rundt disse tre stjernene.
Disse nye observasjonene representerer en milepæl i vår forståelse av ikke bare stjernens sluttspill, men også produksjonen av interstellært støv som følger. I likhet med smokestacks av store fabrikker, utvider røde kjempestjerner en sot av mineraler ut i verdensrommet, båret høyt av stjernevind. Med omhyggelig observasjon kan resultater som disse bidra til å binde døden til en generasjon stjerner med fødselen til en annen. Å avdekke mysteriene rundt korndannelse i verdensrommet tar oss et skritt nærmere å sammenstyre de mange trinnene som fører fra stjernedød til opprettelse av steinete planeter som våre egne.
