Με αρχική μάζα 3-5 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου, ο κόκκινος γίγαντας CW Leonis έχει διογκωθεί τόσο πολύ που η διάμετρός του είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη. Περίπου 400 έτη φωτός μακριά από τη Γη, το άστρο αυτό είναι το πλησιέστερο σε μας άστρο άνθρακα και βρίσκεται ήδη στο τέλος της ζωής του. Πραγματικά, σε ένα αστρονομικά σύντομο χρονικό διάστημα θα εκτινάξει τις εξωτερικές του στιβάδες, σχηματίζοντας ένα διαστελλόμενο πλανητικό νεφέλωμα και αφήνοντας στο κέντρο του τον υπέρθερμο πυρήνα του, ο οποίος θα έχει συμπιεστεί σε έναν λευκό νάνο. Αυτή περίπου θα είναι και η τελική μοίρα του Ήλιου, ο οποίος όμως είναι κατά πολύ νεότερος, καθώς θα συνεχίσει να συντήκει το υδρογόνο του πυρήνα του σε ήλιο για τουλάχιστον 5 δισεκατομμύρια χρόνια ακόμη.  

Με την έναρξη των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης του υδρογόνου στον πυρήνα ενός τέτοιου άστρου, η εσωτερική του πίεση εξισορροπεί την περαιτέρω βαρυτική του κατάρρευση και το άστρο εισέρχεται σε μία μακρά περίοδο ευστάθειας ως άστρο της Κύριας Ακολουθίας, όπως ονομάζεται. Όταν, ωστόσο, το κεντρικό υδρογόνο μετατραπεί πλήρως σε ήλιο, οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης πρόσκαιρα «σβήνουν», η βαρύτητα κυριαρχεί και, καθώς το άστρο συστέλλεται, η θερμοκρασία του αυξάνει και πάλι, δίνοντας έτσι το έναυσμα για την σύντηξη του υδρογόνου, στην στιβάδα που περιβάλλει τον πυρήνα του. Η νέα αυτή εκροή ενέργειας διογκώνει δραματικά τις εξωτερικές του στιβάδες και το άστρο μετατρέπεται σε έναν κόκκινο γίγαντα.  

Άστρα που βρίσκονται σε αυτό το στάδιο της ζωής τους εκτινάσσουν στο Διάστημα μεγάλες ποσότητες αερίων και σκόνης, αποβάλλοντας εντέλει ολόκληρο το εξωτερικό τους περίβλημα. Σε αυτή την περίπτωση, όμως, τα αέρια και η σκόνη που αποβάλλει στο Διάστημα το άστρο CW Leonis έχουν σχηματίσει γύρω του ένα πορτοκαλί-κόκκινο νέφος σκόνης από ενώσεις άνθρακα, παράγωγο των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης στον πυρήνα του, ο οποίος «διοχετεύθηκε» προς τις εξωτερικές του στιβάδες και από εκεί εκτινάχθηκε στο Διάστημα. Αυτή η μεγάλη περιεκτικότητα του εξωτερικού περιβλήματος του άστρου σε άνθρακα, κατατάσσει τον κόκκινο γίγαντα CW Leonis στην κατηγορία των επονομαζόμενων άστρων άνθρακα. 

Σε γενικές γραμμές, δηλαδή, τα άστρα αυτά είναι κόκκινοι γίγαντες που διανύουν τα τελευταία στάδια της ζωής τους, το εξωτερικό περίβλημα των οποίων εμπεριέχει περισσότερο άνθρακα από οξυγόνο. Πιο αναλυτικά, το άστρο CW Leonis έχει ήδη ολοκληρώσει την σύντηξη του υδρογόνου που εμπεριέχει ο πυρήνας του σε ήλιο, το οποίο με τη σειρά του συντήκεται σε άνθρακα και οξυγόνο. Τα δύο αυτά στοιχεία διοχετεύονται με την βοήθεια ρευμάτων μεταφοράς προς το εξωτερικό περίβλημα υδρογόνου του άστρου, όπου και ενώνονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας μονοξείδιο του άνθρακα. Επειδή, μάλιστα, το οξυγόνο υπάρχει σε μικρότερες ποσότητες, τα ελεύθερα άτομα άνθρακα σχηματίζουν άλλες ενώσεις, στις οποίες οφείλεται και το χρώμα του «πέπλου στάχτης» που έχει διαμορφωθεί γύρω του. Σύμφωνα με τους αστρονόμους, η σύνθετη εσωτερική δομή των εξωτερικών του στιβάδων ίσως να οφείλεται στην επιρροή ενός αόρατου στα τηλεσκόπιά μας άστρου-συνοδού.  

Οι φωτεινές ακτίνες που εκτινάσσονται προς τα έξω είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του άστρου αυτού, καθώς η λαμπρότητά τους έχει μεταβληθεί σημαντικά μέσα σε μόλις 15 χρόνια, γεγονός που παραμένει ανεξήγητο. Παρ’ όλα αυτά, οι αστρονόμοι εικάζουν ότι κενά στα νέφη σκόνης που περιβάλλουν το άστρο CW Leonis επιτρέπουν στην ακτινοβολία του άστρου να τα διαπεράσει, όπως περίπου ένας προβολέας αυτοκινήτου διαπερνά την ομίχλη. Στην πραγματικότητα, οι ακτίνες αυτές «λάμπουν» σε υπέρυθρα μήκη κύματος, τα οποία είναι αόρατα στο γυμνό μάτι. Εδώ, ωστόσο, αποδοθήκαν με πράσινο χρώμα, ώστε να διακρίνονται καλύτερα. 

Credit: ESA/Hubble, NASA, Toshiya Ueta (University of Denver), Hyosun Kim (KASI) 

 

 

π