Bintang menjadi agak ceroboh menjelang akhir hayat mereka. Dengan setiap denyutan, bintang yang mati itu mengeluarkan sejumlah gas ke ruang angkasa yang akhirnya dapat dikitar semula menjadi generasi baru bintang dan planet. Tetapi mengambil kira semua bahan yang hilang itu sukar. Seperti ingin melihat kepulan asap di sebelah sorotan stadium, memerhatikan kepingan bahan bintang yang berpusing-pusing ini tepat di permukaan bintang sangat mencabar. Namun, dengan menggunakan teknik inovatif untuk menggambarkan cahaya bintang yang menghancurkan biji-bijian antara bintang, para astronom akhirnya berjaya melihat riak debu yang mengalir dari bintang-bintang yang sedang mati!
Bintang-bintang - W Hydra, R Doradus, dan R Leonis - semuanya adalah gergasi merah yang sangat berubah-ubah, bintang-bintang yang tidak lagi menyatukan hidrogen di teras mereka tetapi telah bergerak membentuk unsur-unsur yang lebih berat. Masing-masing diliputi sepenuhnya oleh cangkang debu yang sangat nipis yang kemungkinan besar terdiri daripada mineral seperti forsterite dan enstatite. Biji-bijian ini hanya dapat terbentuk setelah bahan-bahan mentah mengalir agak jauh dari bintang. Pada jarak kira-kira sama dengan ukuran bintang itu sendiri, gas telah cukup sejuk untuk membolehkan atom mula melekat bersama dan membentuk sebatian yang lebih kompleks. Mineral seperti ini akan menghasilkan asteroid dan mungkin planet berbatu seperti Bumi dalam kitaran kematian dan kelahiran semula yang berterusan di Galaxy.
Makalah yang menjelaskan penemuan ini, diterima oleh jurnal Alam semula jadi, boleh didapati di sini.
Ahli astronomi yang baru-baru ini melaporkan penemuan ini menggunakan Teleskop Sangat Besar selebar lapan meter di Gurun Atacama Chili - dan sekumpulan alat pintar - untuk menggerakkan pantulan halus dari cangkang debu ini. Trik untuk melihat cahaya memantul zarah debu antarbintang melibatkan memanfaatkan salah satu sifat gelombang cahaya. Bayangkan anda mempunyai tali yang panjang: satu hujung berada di tangan anda, yang satu lagi diikat pada dinding. Anda mula menggoyangkan hujung dan gelombang bergerak ke tali pusat. Sekiranya anda menggerakkan lengan anda ke atas dan ke bawah, ombak tegak lurus ke lantai; jika anda menggerakkan lengan anda dari sisi ke sisi, mereka sejajar dengannya. Orientasi gelombang tersebut dikenal sebagai "polarisasi" mereka. Sekiranya anda mencampuradukkan perkara dengan terus mengubah arah di mana lengan anda bergetar, orientasi ombak juga akan keliru. Tali akan melambung ke semua arah. Tanpa arah pergerakan yang disukai, gelombang tali dikatakan "tidak terpolarisasi".
Gelombang cahaya yang dipancarkan dari permukaan bintang sama seperti tali kekacauan anda. Getaran di medan elektrik dan magnet yang membentuk gelombang cahaya penyebaran tidak mempunyai arah gerakan yang disukai - ia tidak berpolarisasi. Namun, apabila cahaya memantul dari sebutir debu, semua kekeliruan itu akan hilang. Gelombang sekarang berayun ke arah yang hampir sama, seolah-olah anda memutuskan untuk melambung tali ke atas dan ke bawah. Ahli astronomi memanggil cahaya ini "terpolarisasi".
Penapis polarisasi hanya membenarkan cahaya dengan orientasi tertentu melintas. Pegang dengan satu arah, dan hanya cahaya "terpolarisasi menegak" - cahaya di mana medan elektrik berayun ke atas dan ke bawah - akan melintas. Putar penapis sembilan puluh darjah, dan anda hanya akan memancarkan cahaya "terpolarisasi mendatar". Sekiranya anda mempunyai cermin mata hitam yang terpolarisasi, anda boleh mencuba sendiri dengan memutar cermin mata dan melihat bagaimana pemandangan melalui lensa menjadi lebih terang dan lebih gelap. Ini juga merupakan demonstrasi yang baik tentang bagaimana atmosfera kita terpolarisasi cahaya matahari yang masuk.
Cengkerang debu di sekitar bintang akan memolarisasi cahaya yang memantulnya. Sama seperti langit menjadi lebih terang dan redup ketika anda memutar cermin mata hitam anda, melihat bintang seperti itu melalui penapis polarisasi yang berorientasi berbeza akan mendedahkan cahaya cahaya terpolarisasi yang mengelilinginya. Orientasi yang berbeza akan memperlihatkan segmen halo yang berbeza. Dengan menggabungkan pemerhatian polarimetrik dengan interferometri - pemukulan gelombang cahaya bersama-sama dari tempat yang terpisah secara luas di cermin teleskop untuk menghasilkan gambar beresolusi tinggi - cincin nipis cahaya yang tersebar menampakkan dirinya di sekitar tiga bintang ini.
Pemerhatian baru ini merupakan tonggak dalam pemahaman kami tentang bukan sahaja permainan akhir bintang tetapi juga penghasilan habuk antara bintang yang menyusul. Seperti cerobong asap kilang-kilang besar, bintang gergasi merah mengeluarkan sebilangan mineral ke angkasa, dibawa oleh angin ribut. Dengan pemerhatian yang teliti, hasil seperti ini dapat membantu menghubungkan kematian satu generasi bintang dengan kelahiran generasi yang lain. Mengungkap misteri pembentukan butir di angkasa membawa kita selangkah lebih dekat untuk mengumpulkan banyak langkah yang membawa dari kematian bintang hingga penciptaan planet berbatu seperti kita sendiri.
