Astronomer som använder Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), där ESO är en partner, har upptäckt ett märkligt gasmoln som var resultatet av en konfrontation mellan två stjärnor. Den ena stjärnan blev så stor att den uppslukade den andra som i tur och ordning, spiralerade mot sin partner och provocerade den till att avskaffa sina yttre lager.

Som människor, stjärnor förändras med åldern och dör till slut. För solen och stjärnorna gillar det, denna förändring kommer att ta den genom en fas där, efter att ha bränt allt väte i dess kärna, den sväller upp till en stor och klar röd jättestjärna. Så småningom, den döende solen kommer att förlora sina yttre lager, lämnar efter sig sin kärna:en het och tät stjärna som kallas en vit dvärg.

"Stjärnsystemet HD101584 är speciellt i den meningen att denna "dödsprocess" avslutades i förtid och dramatiskt när en närliggande sällskapsstjärna med låg massa uppslukades av jätten, säger Hans Olofsson på Chalmers tekniska högskola. Sverige, som ledde en nyligen genomförd studie, publiceras i Astronomi &Astrofysik , av detta spännande föremål.

Tack vare nya observationer med ALMA, kompletterat med data från ESO-opererade Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), Olofsson och hans team vet nu att det som hände i dubbelstjärnesystemet HD101584 liknade en fantastisk kamp. När huvudstjärnan blåste upp till en röd jätte, den växte sig tillräckligt stor för att svälja sin partner med lägre massa. Som svar, den mindre stjärnan spiralerade in mot jättens kärna men kolliderade inte med den. Snarare, denna manöver utlöste den större stjärnan till ett utbrott, lämnar dess gaslager dramatiskt spridda och dess kärna exponerad.

Teamet säger att den komplexa strukturen hos gasen i HD101584-nebulosan beror på den mindre stjärnans spiral mot den röda jätten, såväl som till de gasstrålar som bildades i denna process. Som ett dödligt slag mot de redan besegrade gaslagren, dessa strålar sprängde genom det tidigare utstötade materialet, bildar ringarna av gas och de ljusa blåaktiga och rödaktiga klumparna som ses i nebulosan.

En guldkant på en stjärnkamp är att den hjälper astronomer att bättre förstå den slutliga utvecklingen av stjärnor som solen. "För närvarande, vi kan beskriva dödsprocesserna som är gemensamma för många solliknande stjärnor, men vi kan inte förklara varför eller exakt hur de händer. HD101584 ger oss viktiga ledtrådar för att lösa detta pussel eftersom det för närvarande befinner sig i en kort övergångsfas mellan bättre studerade evolutionära stadier. Med detaljerade bilder av miljön i HD101584 kan vi skapa kopplingen mellan den gigantiska stjärnan den var tidigare, och stjärnresterna kommer det snart att bli, säger medförfattaren Sofia Ramstedt från Uppsala universitet, Sverige.

Medförfattare Elizabeth Humphreys från ESO i Chile framhöll att ALMA och APEX, ligger i landets Atacama-region, var avgörande för att göra det möjligt för teamet att undersöka "både fysiken och kemin i aktion" i gasmolnet. Hon tillade:"Denna fantastiska bild av den cirkumstellära miljön i HD101584 skulle inte ha varit möjlig utan den utsökta känsligheten och vinkelupplösningen som tillhandahålls av ALMA."

Medan nuvarande teleskop tillåter astronomer att studera gasen runt binären, de två stjärnorna i mitten av den komplexa nebulosan är för nära varandra och för långt borta för att kunna lösas. ESO:s extremt stora teleskop, under uppbyggnad i Chiles Atacamaöknen, "kommer att ge information om föremålets "hjärta", säger Olofsson, ger astronomer en närmare titt på stridsparet.

Denna forskning presenterades i en artikel publicerad i Astronomi &Astrofysik .