Có một điều gì đó kỳ lạ xảy ra xung quanh ngôi sao khổng lồ đỏ CW Leonis (a.k.a. Sâu bên trong tấm màn che giàu carbon sao, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hơi nước không nên có nước.
CW Leonis có khối lượng tương tự mặt trời, nhưng già hơn và lớn hơn nhiều. Nó là người khổng lồ đỏ gần nhất với mặt trời, và trong cái chết của nó, nó đã ẩn mình trong một đám mây, mở rộng đám mây bụi giàu carbon. Tấm vải liệm này khiến CW Leonis gần như vô hình với mắt thường, nhưng ở một số bước sóng hồng ngoại, nó là vật thể sáng nhất trên bầu trời.
Nước ban đầu được phát hiện xung quanh CW Leonis vào năm 2001 khi Vệ tinh Thiên văn Sóng Subnderimet (SWAS) tìm thấy dấu hiệu của nước ở bên ngoài lạnh lẽo của lớp vỏ bụi của ngôi sao ở nhiệt độ chỉ 61 K. Nước này được coi là bằng chứng cho sự bốc hơi sao chổi và các vật thể băng giá khác xung quanh ngôi sao đang mở rộng. Những quan sát mới với máy quang phổ SPIRE và PACS trên Đài quan sát vũ trụ Herschel tiết lộ rằng có một điều gì đó đáng ngạc nhiên hơn nhiều đang diễn ra.
Nhờ có độ nhạy và độ phân giải quang phổ tuyệt vời của Herschel, chúng tôi có thể xác định được hơn 60 dòng nước, tương ứng với một loạt các mức năng lượng của phân tử, ném giải thích Leen Decin từ Đại học Leuven và lãnh đạo nghiên cứu. Các vạch quang phổ mới được phát hiện chỉ ra rằng hơi nước không phải là tất cả trong lớp vỏ ngoài lạnh của ngôi sao. Một số trong đó gần hơn với ngôi sao, nơi nhiệt độ lên tới 1000 K.
Không có mảnh băng giá nào có thể tồn tại gần ngôi sao, vì vậy Decin và các đồng nghiệp đã phải đưa ra một lời giải thích mới cho sự hiện diện của hơi nước nóng. Hydrogen có nhiều trong khí và bụi bao quanh các ngôi sao carbon như CW Leonis, nhưng khối xây dựng khác của nước, oxy, thường được liên kết trong các phân tử như carbon monoxide (CO) và silicon monoxide (SiO). Ánh sáng cực tím có thể phân tách các phân tử này, giải phóng oxy được lưu trữ của chúng, nhưng những ngôi sao khổng lồ màu đỏ không tạo ra nhiều tia UV nên nó phải đến từ một nơi khác.
Các phong bì bụi xung quanh các ngôi sao carbon được biết là vón cục, và đó hóa ra là chìa khóa để giải thích hơi nước bí ẩn. Cấu trúc loang lổ của tấm vải liệm xung quanh CW Leonis cho phép ánh sáng tia cực tím từ không gian giữa các vì sao vào sâu thẳm của phong bì ngôi sao. Trong một phong bì, các photon UV kích hoạt một tập hợp các phản ứng có thể tạo ra sự phân phối nước quan sát được, cũng như các phân tử rất thú vị khác, như amoniac (NH3), theo ông Decin. Đây là cơ chế duy nhất giải thích toàn bộ phạm vi của nhiệt độ nước.
Trong những tháng tới, các nhà thiên văn học sẽ kiểm tra giả thuyết này bằng cách sử dụng Herschel để tìm kiếm bằng chứng về nước gần các ngôi sao carbon khác.
