天文學家使用不同的分子觀察了遙遠爆炸恆星的 57 個“面孔”，以捕捉恆星的死亡及其對其環境的影響。這項研究可以幫助我們更全面地預測太陽在大約 50 億年後開始消亡並膨脹成紅巨星時會發生什麼。吞噬其內行星，包括世界
使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列進行了觀測（阿爾瑪），位於智利北部的一組 66 個無線電天線，共同構成了現有最大的天文項目。
“通過 ALMA，我們現在可以像看到太陽一樣清晰地看到垂死恆星的大氣層。但通過數十種不同的分子視圖，”來自智利安德烈斯貝洛大學的團隊負責人 Keiichi Ohnaka 說道。 陳述– “每個分子都揭示了 W Hydrae 的不同面孔，揭示了令人驚訝的複雜和動態環境。
“ALMA 和 VLT/SPHERE 數據的結合使我們能夠近乎實時地將氣體運動、分子化學和灰塵形成聯繫起來。到目前為止，這一直很困難。”
不同的分子講述著關於垂死恆星的不同故事。
正是 ALMA 卓越的靈敏度——它能夠捕捉到相當於 10 公里外的一粒米的圖像——幫助團隊看到了紅巨星及其大氣層中不斷變化的結構。這些包括“簇、曲線和羽流”，所有這些都根據所研究的分子而變化。由於 ALMA 看到的譜線是不同化學物質的“指紋”，不同的分子提供了 W Hydrae 的獨特視圖。不同條件下形成
從這些光譜線來看，紅巨星的尺寸已經擴大到原來的許多倍。事實上，如果將它放置在太陽系中太陽所在的區域，它的外層將會吞噬整個行星，直至火星軌道。這些擴大的區域表現為撞擊形成的雲。來自中心恆星的脈動和熱傳遞
ALMA的觀測顯示W Hydrae周圍的氣體運動發生了變化，紅巨星中心附近的氣體以大約36,000公里/小時的速度向外衝出，而高層的氣體以大約29,000英里/小時（46,000公里/小時）的速度向內落下。這創造了不斷變化的分層流動模式。這與循環細胞和有節奏驅動的衝擊如何創造紅巨星大氣層的 3D 模型相匹配。
該團隊的發現中最引人注目的元素之一是揭示了觀察到的分子和新生塵埃。當 ALMA 的發現與 VLT SPHERE 儀器收集的數據進行比較時，就發生了這種情況。兩組觀察相隔僅九天。這使得該團隊能夠將氣體化學與灰塵形成實時聯繫起來。研究小組發現，VLT 數據中塵埃雲團聚的地方會出現一氧化矽、水蒸氣和一氧化鋁等分子，這表明這些化學物質直接參與塵埃顆粒的形成。
他們還發現，其他分子，如一氧化硫、二氧化硫和可能的二氧化鈦，與W Hydrae周圍某些區域的塵埃重疊，並可能通過衝擊驅動的化學作用促進塵埃的形成。另一方面，人們發現氰化氫等分子在恆星附近形成。但它似乎並不直接參與灰塵的形成。
當像 W Hydrae 這樣垂死的恆星脫落其外層時，它們也增加了宇宙或星際介質中的環境。這項對紅巨星塵埃形成和流出的研究和觀察將有助於更好地了解 AGB 恆星如何失去質量。這是恆星天體物理學中最長未解決的問題之一。
烏普薩拉大學的團隊成員 Ka Tat Wong 表示：“AGB 恆星的質量損失是恆星天體物理學中尚未解決的最大挑戰之一。” “借助 ALMA，我們現在可以直接觀察外流開始的區域。這是撞擊、化學和灰塵形成相互作用的地方。W Hydrae 為我們提供了一個難得的機會，可以利用真實的空間分辨數據來測試和改進我們的模型。”
W Hydrae 也可以作為一個科學水晶球。舉例說明太陽的命運，以及我們的恆星將如何用新恆星、行星甚至生命本身所需的東西來強化我們的宇宙後院。
該團隊的研究成果於 12 月 2 日發表在期刊上 天文學和天體物理學
