Mörkröda nyanser när solen dör
Det blir inte aktuellt på flera miljarder år, men när solen dör kommer den att linda in sig i en mörkröd, nästan svart, slöja. Färsk forskning beräknar att gas- och stoftmolnet kommer att vara svagt spiralformat.
När solen har pöst till en så kallad röd jätte om flera miljarder år kommer solvindar att blåsa ut stoft och gas i en enorm nebulosa, för så gör alla små stjärnor på sin dödsbädd. Tack vare färsk forskning vet vi nu också att nebulosan kommer att bli svagt spiralformad och skifta i mörkaste rött, nästan svart.
Med hjälp av världens största radioteleskop Alma i Chile har forskare för första gången i detalj kunnat studera stjärnvindar, det vill säga gasoch stoftvindar som stjärnor spyr ut när de dör. Astronomerna har i över hundra år kunnat se att de här så kallade planetariska nebulosorna antar olika former – ofta som skivor, spiraler, koner eller rentav som fjärilar – men de har inte vetat vad som avgör formen.
Ett internationellt forskarlag fastslår i en uppsats i Science att nebulosornas varierande former beror på interaktion mellan den döende stjärnan och närliggande himlakroppar, till exempel stora planeter.
Är det en överraskning eller väntat med tanke på större planeters starka gravitation? – Det är både och. Det är väntat i den meningen att det var vår hypotes, men samtidigt var det en otrolig överraskning att se att det stämde perfekt för precis varje nebulosa vi studerade, säger Leen Decin, professor vid det katolska universitetet i Leuven i Belgien och huvudförfattare till artikeln.
Därmed är det bekräftat att slumpen inte avgör formen. Förklaringen till att nebulosorna aldrig tycks bli klotrunda som stjärnorna själva är att de alltid påverkas av någon himlakropp.
– Upptäckten är ett genombrott eftersom den förändrar vår uppfattning om stjärnornas utveckling mot slutet av deras livstid, säger Decin.
Utdragen dödsprocess
Alla små stjärnor, som vår sol, ”lever” i ungefär tio miljarder år. Under den tiden pågår en kärnfusion där väte omvandlas till helium. Men när vätet är förbrukat tar en lång ”dödsprocess” vid. När bara helium återstår blir kärnan ännu hetare och stjärnan expanderar till mångfaldig volym, en så kallad röd jätte. Till exempel solen kommer om ungefär 3,5 miljarder år att gradvis bli hetare och utvecklas till en röd jätte om ungefär 5,5 miljarder år.
Då beräknas solen expandera 200-falt i volym och sluka upp de närmaste planeterna, inklusive jorden, samtidigt som den förlorar i massa genom solvindar som skapar den planetariska nebulosan.
Processen fortsätter genom att heliumet omvandlas till tyngre grundämnen. Då krymper röda jättar till så kallade vita dvärgar med en allt mindre men betydligt hetare kärna. För solen beräknas den här delen av dödsprocessen ta ytterligare en miljard år i anspråk.
– Solen kommer att dö som en vit dvärg, säger Leen Decin.
När en stjärna slungar ut sitt glödande skal i rymden kan den planetariska nebulosan, alltså molnslöjan av stoft och gas, bli flera ljusår lång. Det är de här dödsflämtningarna som astronomerna har kunnat studera noggrannare. Slutsatsen är att betydande himlakroppar i närheten av varje döende stjärna kan dra till sig nebulosorna, och beroende på de samverkande himlakropparnas storlek och position i förhållande till stjärnan antar nebulosan olika former och mönster.
– Spiralen uppstår på liknande sätt som när du häller mjölk i kaffet och rör om med tesked, säger Decin.
Svart slöja på begravningen
Rustad med den kunskapen passade Leen Decin och hennes kolleger på att beräkna vilket slags nebulosa solen kommer att skapa när den dör. Jorden är som sagt uppslukad i det skedet, men kalkylerna visar att Jupiter, och kanske också Saturnus, med kraft av sin kolossala massa kommer att kunna undvika samma öde. I stället ska de kunna bidra till att göra nebulosan till en svagt spiralformad slöja medan solen slocknar för gott.
När HBL frågar om Decin kan bedöma vilken färg solens dödsbädd kommer att anta svarar hon att nebulosan kommer att vara mörkröd, på gränsen till svart.
I dag är solen ungefär 6 600 grader het, men när den blir en röd jätte kommer den att ha svalnat till omkring 3 500 grader. Och ju svalare solen blir desto mörkare röd blir den. När skalet slungas ut kommer det inte att vara mer än ungefär hundragradigt och då ser det nästan svart ut.
– Du kan jämföra med led-lampor. Köper du en med färgljus på 3 000 Kelvin är belysningen vitare, men väljer du 2 500 Kelvin blir det rödare. Ännu lägre Kelvintal ger rödare rött sken. När vi är nere på hundra grader kan man knappast kalla ljuset rött längre, säger Decin.
PETER BUCHERT
peter.buchert@ksfmedia.fi
Spiralen uppstår på liknande sätt som när du häller mjölk i kaffet och rör om med tesked. Leen Decin professor vid det katolska universitetet i Leuven i Belgien