Visione artistica di una collisione tra due stelle che formano il Chanterelle SC. L'inserto mostra la struttura interna del gigante rosso prima della fusione. Un sottile strato di 26-alluminio (marrone) circonda il nucleo di elio. L'involucro convettivo espanso forma lo strato esterno più esterno ed è in grado di mescolare il materiale interno con la superficie, ma non raggiunge abbastanza profondità per spingere il 26-alluminio. Solo una collisione ne è capace.
Quando due stelle a forma di sole si scontrano, il risultato può essere un'esplosione impressionante e la formazione di una stella completamente nuova. Uno di questi eventi fu notato dalla Terra nel 1670. È apparso sotto forma di una "nuova stella" rossa. È stata notata ad occhio nudo, ma l'esplosione di luce cosmica è rapidamente scomparsa e ora sono necessari potenti telescopi per visualizzare i residui di fusione. Questa è una stella debole circondata da un alone di materiale incandescente.
348 anni dopo l'evento, gli scienziati hanno utilizzato l'array ALMA e i radiotelescopi NOEMA per studiare i resti di una fusione stellare esplosiva, nota come Chanterelles SK. Sono stati in grado di identificare una chiara firma della versione radioattiva dell'alluminio (26Al), vale a dire un atomo con 13 protoni e 13 neuroni associati agli atomi di fluoro, che formavano il monofluoruro 26 di alluminio (26AlF). Questa è la prima molecola che trasporta un radioisotopo instabile trovato finalmente fuori dal sistema solare. Gli isotopi instabili sono dotati di un eccesso di energia nucleare e alla fine si disintegrano in una forma stabile, meno radioattiva. Nel caso specifico di questo 26-magnesio. I ricercatori hanno trovato una firma spettrale unica delle molecole nei frammenti che circondano il Chanterelle SC, distante 2.000 anni luce da noi. Le molecole ruotano e cadono nello spazio, quindi emettono un'impronta distintiva di luce millimetrica (transizione di rotazione). In astronomia, questo è il "gold standard" per il rilevamento molecolare.
Tipicamente, le stampe molecolari caratteristiche vengono estratte dagli esperimenti di laboratorio e utilizzate per l'identificazione nello spazio. Ma con 26AlF non funziona, dato che è assente sulla Terra. Pertanto, abbiamo utilizzato i dati delle stampe di molecole 27AlF stabili e abbondanti.
Immagine composita di Chanterelles SK - i resti di una collisione di due stelle. Questo evento ha rilasciato molecole radioattive nello spazio (una struttura arancione con due lame al centro). Questa è un'istantanea da ALMA per monofluoruro di alluminio 27, ma la rara versione di AlF isotopica si trova nella stessa regione. Immagine diffusa rossa - istantanea ALMA per la polvere più avanzata nella regione. Blu - Rilascio ottico di idrogeno L'osservazione di uno specifico isotopologo fornisce informazioni aggiornate sul processo di fusione che ha creato il Chanterelle SC. Dimostra anche che strati di stelle interni profondi e densi, dove vengono creati elementi pesanti e isotopi radioattivi, possono essere lanciati nello spazio durante una collisione tra stelle. Inoltre, gli astronomi hanno scoperto che le due stelle fuse erano di massa relativamente bassa, dove si è un gigante rosso con una massa di 0,8-2,5 solari.
I risultati suggeriscono che l'aspetto del materiale radioattivo galattico è l'unico responsabile di tali fusioni. ALMA e NOEMA sono in grado di rilevare solo la quantità di 26Al legata al fluoro. La massa fisica di 26Al nei Chanterelles SK può essere molto più grande, e quindi altri residui di fusione possono avere una quantità maggiore.
