Bildekreditt: Hubble
Ny forskning fra National Optical Astronomy Observatory kan bidra til å forklare dannelsen og formen til mange planetariske nebler. Astronomer tror at planetariske nebularer er forårsaket når hvite dvergstjerner sløyfer av sine ytre lag, men de kunne ikke forklare hvordan nebularene kan danne materialstråler eller uvanlige fliker og fremtredende karakterer. En andre stjerne som går i bane rundt den døende hvite dvergen, kan piske opp de ytre lagene i de rare formene astronomene ser.
Nær slutten av sin levetid kaster en stjerne som solen de ytre lagene ut i verdensrommet, og produserer en disig sky av materiale som kalles en planetarisk tåke. De komplekse formene og blendende fargene på planetariske tåler gjør dem til noen av de mest populære objektene på nattehimmelen, både for amatørobservasjon og vitenskapelig studie.
Ny forskning antyder at mange om ikke de fleste stjernekroppene i sentrum av disse vilt varierte kosmiske objektene har ledsagerstjerner, et overraskende funn som vil påvirke hvordan astronomer forklarer opphavet.
Astronomer brukte teleskopet Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO 3,5 meter ved National Science Foundation? S Kitt Peak National Observatory for å ta radielle hastighetsmålinger av 11 sentrale stjerner av planetariske nebulaer (PNe), og lette etter den berettigede, repeterbare wobble som indikerer tilstedeværelsen av en følgesvenns gravitasjonspåvirkning. Denne teknikken brukes også til å søke etter ekstrasolære planeter rundt stjerner i nærheten. Ti av de 11 sentrale stjernene i PNe i den ferske studien viste klare bevis for svingninger i radial hastighet.
? Hvis våre nåværende resultater blir bekreftet med ytterligere observasjoner, kan vi være i starten av en revolusjon i studiet av opprinnelsen til planetariske tåker ,? sier Howard Bond fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, den viktigste etterforskeren av resultatene som ble presentert i dag i Atlanta på det 203. møtet i American Astronomical Society. ? Hvis disse tåklene stammer fra binære stjerner, innebærer det et helt annet opphav for disse systemene enn hva de fleste astronomer hadde trodd.?
Det kan forventes at tåler som kastes ut fra sfæriske stjerner ville være sfæriske, men mange års observasjoner av teleskop viser at dette ikke er tilfelle. Faktisk er de fleste PNe enten elliptiske eller har uttalte lober, ofte ledsaget av jetlignende strukturer.
Det er generell enighet om at for å få ut gass med disse observerte morfologiene, vil enkeltstjerner måtte rotere ganske raskt eller ha rimelig sterke magnetfelt, som i seg selv er produktet av stjerners rotasjon. Stjernene som oftest slipper ut PNe er store, oppblåste giganter, som er tilbøyelige til rask rotasjon.
? Den mest direkte måten å spinne opp disse enorme, fluffy stjernene er ved handlingen fra en kretsende følgesvenn. I ekstreme tilfeller, når en rød gigantisk stjerne gradvis øker i størrelse, kan den faktisk svelge en følgesvennstjerne, som deretter ville spiral ned i giganten og til slutt kaste ut dens ytre lag ,? forklarer Orsola De Marco, en astronom ved American Museum of Natural History (AMNH) i New York og hovedforfatter av publikasjonen som rapporterer de første resultatene av dette prosjektet. Til tross for dette forblir den generelle astronomiske utsikten forankret i enstjernsteorier for utviklingen av planetariske tåler, støttet av den lille prosentandelen av planetariske sentralstjerner som tidligere var kjent for å være binærer. Imidlertid truer vår nye forskning med å snu dette synspunktet på hodet.?
Astronomer tror for tiden at flertallet av stjernene - de som begynner med ikke mer enn åtte ganger massen av solen vår - avslutter livene sine ved å skyte ut en planetnebula og bli en kosmisk kule som kalles en hvit dverg. Imidlertid antyder de nye resultatene fra WIYN-teleskopet at historien kan være mer komplisert, ved at det kan være nødvendig med et samspill med en følgesvennstjerne for å produsere de fleste planetariske tåker.
? Vi trenger mer data for å bestemme de nøyaktige periodene for de binære sentralstjernene, siden dette er den eneste måten å være sikker på om deres binæritet og eliminere andre mulige fysiske kilder som kan simulere den stellare vinglingen ,? De Marco sier. ? Vi er rimelig sikre på at disse variasjonene skyldes binaritet, men bestemmelse av de nøyaktige periodene er den eneste måten å være sikker på. Vi må også øke størrelsen på prøven vår.
Blant objektene som ble observert i denne første studien, er Abell 78, NGC 6891, NGC 6210 og IC 4593. De nye målingene av radiell hastighet ble tatt av WIYN Hydra spektrografiske instrument.
Et tidligere utgitt Hubble Space Telescope-bilde av NGC 6210 er tilgjengelig på: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1998/36/image/a
Medforfattere av dette arbeidet er Dianne Harmer fra National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, AZ, og Andrew Fleming fra Michigan Technological University i Houghton, MI, en NSF Research Experiences for Undergraduates (REU) student på AMNH om sommeren av 2003.
Disse resultatene (Sammendrag 127.03 i AAS møteprogram) vil bli diskutert i en muntlig samling som begynner klokka 10:00 torsdag 8. januar i Regency VI. Denne forskningen ble akseptert for publisering i 1. februar 2004, utgaven av Astrophysical Journal Letters.
Bilder av andre planettåler tatt av Kitt Peak-teleskoper er tilgjengelige i NOAO Image Gallery på:
http://www.noao.edu/image_gallery/planetary_nebulae.html
og
http://www.noao.edu/outreach/aop/observers/pn.html.
Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO (WIYN) 3,5 meter teleskop ligger ved Kitt Peak National Observatory, 55 miles sørvest for Tucson, AZ. Kitt Peak National Observatory er en del av National Optical Astronomy Observatory, som drives av Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), Inc., under en samarbeidsavtale med National Science Foundation (NSF).
Originalkilde: NOAO News Release
