En planetarisk tåge er ikke relateret til planeter. Det er en gammel stjerne, der glider af sine ydre lag. Nu har astronomer spioneret 2 ultralukke stjerner i en planetens nebels hjerte. Parret kredser om kun 3 timer!
Hubble-rumteleskopet fangede dette billede af den planetariske tåge M3-1. Dens centrale stjerne er et binært system - 2 stjerner, der kredser rundt om et fælles tyngdepunkt - ekstremt tæt på hinanden og bevæger sig meget hurtigt omkring hinanden. Billede via David Jones / Daniel López (IAC) / RAS.
Et internationalt team af astronomer har opdaget to stjerner i et binært par, der afslutter en bane omkring hinanden på lidt over tre timer, der er bosiddende i den planetariske tåge M3-1. Bemærkelsesværdigt kunne stjernerne drive en novaeksplosion, en helt uventet begivenhed baseret på vores nuværende forståelse af binærstjernes evolution. Holdet, ledet af David Jones fra Instituto de Astrofísica de Canarias og Universidad de La Laguna, rapporterer deres fund i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society: Letters.
Planetiske tåge er de glødende skaller af gas og støv, der dannes fra de ydre lag af stjerner som vores egen sol, som de smider af i de sidste faser af deres udvikling. I mange tilfælde spiller interaktion med en nærliggende ledsagerstjerne en vigtig rolle i udstødningen af dette materiale og dannelsen af de detaljerede strukturer, der ses i de resulterende planetariske tåger.
Den planetariske tåge M3-1 er placeret i stjernebilledet Canis Major i en afstand af cirka 14.000 lysår fra Jorden. M3-1 var en fast kandidat til at være vært for en binær central stjerne, da dens struktur med fremtrædende jetfly og filamenter er typisk for disse binære stjerneinteraktioner.
Ved hjælp af teleskoper fra European Southern Observatory (ESO) i Chile kiggede Jones's team på M3-1 over en periode på flere år. I processen opdagede og studerede de binære stjerner i midten af tågen. Brent Miszalski, forsker ved det sydafrikanske store teleskop og medforfatter til undersøgelsen, kommenterede:
Vi vidste, at M3-1 skulle være vært for en binær stjerne, så vi begyndte at erhverve de iagttagelser, der kræves for at bevise dette, og for at forbinde nebulaens egenskaber med udviklingen af stjernen eller stjernerne, der dannede den.
De to stjerner er så tæt på hinanden, at de ikke kan løses fra jorden, så i stedet udledes tilstedeværelsen af den anden stjerne fra variationen i deres observerede kombinerede lysstyrke - tydeligvis af periodiske formørkelser af den ene stjerne af den anden, der frembringer markante dråber i lysstyrken. Henri Boffin, forsker ved European Southern Observatory i Tyskland, sagde:
Da vi begyndte observationer, var det straks klart, at systemet var et binært. Vi så, at den tilsyneladende enkelt stjerne i midten af tågen hurtigt skiftede i lysstyrke, og vi vidste, at dette må skyldes tilstedeværelsen af en ledsagerstjerne.
Holdet opdagede, at den centrale stjerne i den planetariske tåge M3-1 har en af de korteste orbitalperiode binære centrale stjerner, der hidtil er kendt på lidt over tre timer. ESO-observationer viser også, at de to stjerner - sandsynligvis en hvid dværg med en ledsager af hovedmassen - næsten er rørende.
Som et resultat vil paret sandsynligvis gennemgå et såkaldt novaudbrud, resultatet af overførsel af materiale fra den ene stjerne til den anden. Når dette når en kritisk masse, finder en voldsom termonuklear eksplosion sted, og systemet øges midlertidigt i lysstyrke med op til en million gange. Paulina Sowicka, ph.d. studerende ved Nicolas Copernicus astronomiske center i Polen, sagde:
Efter de forskellige observationskampagner i Chile havde vi nok data til at begynde at forstå egenskaberne for de to stjerner - deres masser, temperaturer og radier. Det var en virkelig overraskelse, at de to stjerner var så tæt på hinanden og så store, at de næsten rørte ved hinanden. En novaeksplosion kunne finde sted inden for et par tusinde år fra nu.
Teori antyder, at binære stjerner skal adskilles godt efter dannelsen af en planetarisk tåge. Det skal derefter tage lang tid, før de begynder at interagere igen, og begivenheder som novaer bliver mulige.
I 2007 observerede astronomer en anden novaeksplosion, kendt som Nova Vul 2007, inde i en anden planettåge.
Jones kommenterede:
Begivenheden i 2007 var især vanskelig at forklare. Da de to stjerner er tæt nok til en nova, skulle materialet i planetnebulaen have ekspanderet og spredt sig så meget, at det ikke længere er synligt.
Den nye begivenhed tilføjer conundrum, sagde Jones:
I de centrale stjerner i M3-1 har vi fundet en anden kandidat til et lignende novaudbrud i den relativt nær fremtid.
Holdet håber nu at gennemføre yderligere undersøgelse af tågen og andre, der kan lide den, og hjælpe med at belyse de fysiske processer og oprindelser af novaer og supernovaer, nogle af de mest spektakulære og voldelige fænomener i universet.
Nederste linje: Astronomer har spioneret 2 ultra-tætte stjerner i hjertet af en planetarisk nebula kaldet M3-1. De to stjerner er næsten rørende og kredser hinanden på kun 3 timer!