Hviezdy sa ku koncu života dostanú nedbalé. S každou pulzáciou zomierajúca hviezda vymrští gule plynu do vesmíru, ktoré sa nakoniec recyklujú do novej generácie hviezd a planét. Vyúčtovanie všetkého strateného materiálu je ťažké. Rovnako ako pokúsiť sa vidieť bodavý dym vedľa reflektora štadióna, pozorovanie týchto jemných vrstiev hviezdneho materiálu, ktoré sa krútia tesne nad povrchom hviezdy, je značne náročné. Avšak pomocou inovatívnej techniky na zobrazenie rozptylu hviezdneho svetla medzihviezdnymi zrnami sa astronómom konečne podarilo zistiť vlnky prachu prúdiaceho z umierajúcich hviezd!
Hviezdy - W Hydra, R Doradus a R Leonis - sú všetky vysoko variabilné červené obry, hviezdy, ktoré už vo svojich jadrách nespájajú vodík, ale prešli k formovaniu ťažších prvkov. Každý z nich je úplne obalený veľmi tenkou vrstvou prachu, ktorá je pravdepodobne vyrobená z minerálov, ako je forsterit a enstatit. Tieto zrná sa môžu tvoriť len vtedy, keď surové prísady vytečú do určitej vzdialenosti od hviezdy. Pri vzdialenostiach približne rovnakých ako veľkosť samotnej hviezdy sa plyn dostatočne ochladil, aby sa atómy mohli navzájom zlepiť a tvoriť komplexnejšie zlúčeniny. Minerály, ako sú tieto, pôjdu v semienku asteroidov a prípadne skalných planét ako Zem v nepretržitom cykle smrti a znovuzrodenia, ktoré sa odohrávajú v galaxii.
Dokument popisujúci tento objav, prijatý do denníka príroda, nájdete tu.
Astronómovia, ktorí nedávno ohlásili tento objav, použili ôsmy meter široký ďalekohľad v čílskej púšťi Atacama - a súpravu šikovných nástrojov - na podráždenie jemných odrazov z týchto prachových škrupín. Trik videnia odrazu svetla z medzihviezdnych prachových častíc zahŕňa využitie jednej z vlastností vlny. Predstavte si, že ste mali dlhé lano: jeden koniec je vo vašej ruke, druhý je priviazaný k stene. Začnete krútiť koniec a vlny sa pohybujú po kábli. Ak pohybujete pažou nahor a nadol, vlny sú kolmé na podlahu; ak pohybujete pažou zo strany na stranu, sú s ňou rovnobežné. Orientácia týchto vĺn je známa ako „polarizácia“. Ak by ste veci zmiešali neustálou zmenou smeru kmitania ramena, orientácia vĺn by bola podobne zmätená. Lano by sa odrazilo vo všetkých smeroch. Bez uprednostňovaného smeru pohybu sa lanové vlny označujú ako „nepolárne“.
Svetelné vlny vyžarované z povrchu hviezdy sú rovnako ako vaše chaotické odhadzovanie lana. Oscilácie v elektrických a magnetických poliach, ktoré tvoria šíriacu sa svetelnú vlnu, nemajú uprednostňovaný smer pohybu - sú nepolárne. Keď sa však svetlo odrazí od prachového zrna, všetok zmätok zmizne. Vlny teraz oscilujú zhruba rovnakým smerom, akoby ste sa rozhodli lano odskočiť iba hore a dole. Astronómovia nazývajú toto svetlo „polarizovaným“.
Polarizačný filter umožňuje priechod svetla iba so špecifickou orientáciou. Držte ho tak, aby prešlo iba „vertikálne polarizované“ svetlo - svetlo, kde elektrické pole kmitá hore a dole. Otočte filter o deväťdesiat stupňov a budete vysielať iba „horizontálne polarizované“ svetlo. Ak máte polarizačné slnečné okuliare, môžete to skúsiť sami otáčaním okuliarov a sledovaním, ako sa scéna cez šošovky stáva jasnejšou a tmavšou. Je to tiež pekná ukážka toho, ako naša atmosféra polarizuje prichádzajúce slnečné svetlo.
Škrupina prachu okolo hviezdy polarizuje svetlo, ktoré sa od nej odrazí. Rovnako ako obloha bude jasnejšia a stmievateľnejšia, keď otáčate slnečné okuliare, pri pohľade na takúto hviezdu pomocou odlišne orientovaných polarizačných filtrov sa odhalí halo polarizovaného svetla, ktoré ju obklopuje. Rôzne orientácie odhalia rôzne segmenty halo. Kombináciou polarimetrických pozorovaní s interferometriou - bití svetelných vĺn zo široko oddelených miest na zrkadle ďalekohľadu na vytvorenie obrázkov s vysokým rozlíšením - sa okolo týchto troch hviezd odhaľuje tenký kruh rozptýleného svetla.
Tieto nové pozorovania predstavujú míľnik v našom chápaní nielen koncovej hry hviezd, ale aj výroby medzihviezdneho prachu, ktorý nasleduje. Rovnako ako komíny veľkých tovární, aj červené obrie hviezdy vylučujú sadze minerálov do vesmíru, ktoré sú nesené vo vzduchu hviezdnymi vetrami. Pri dôslednom pozorovaní môžu výsledky, ako sú tieto, pomôcť spojiť smrť jednej generácie hviezd s narodením druhej. Rozlúštenie tajomstiev tvorby zŕn vo vesmíre nás posunie o krok bližšie k spojeniu mnohých krokov, ktoré vedú od hviezdnej smrti k vytvoreniu podobných skalných planét.
