Utseende kan være bedragende, spesielt når det gjelder himmelobjekter som galakser og nebler. Disse objektene er så langt unna at astronomer ikke kan se deres tredimensjonale struktur. Helix-tåken ligner for eksempel en smultring i fargerike bilder. Tidligere bilder av dette komplekse objektet? den gassformige konvolutten som kastes ut av en døende, sollignende stjerne? tillot ikke astronomer å nøyaktig tolke strukturen. En mulig tolkning var at helixens form lignet en slanglignende spole.
Nå har et team av astronomer som bruker observasjoner fra flere observatorier, inkludert NASAs Hubble-romteleskopet, slått fast at helixens struktur er enda mer forvirrende. Bevisene deres antyder at heliksen består av to gassformige disker som er nesten vinkelrett på hverandre.
Et team av astronomer, ledet av C. Robert O'Dell fra Vanderbilt University i Nashville, Tenn., Gjorde sitt funn ved hjelp av svært detaljerte bilder fra Hubble-teleskopets Advanced Camera for Surveys, bilder fra Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile, og målinger fra bakkebaserte optiske og radioteleskoper som viser hastigheten og retningen på utstrømmingen av materiale fra den døende stjernen. Helixen, den nærmeste planetnebula til jorden, er et yndet mål for profesjonelle og amatørastronomer. Astronomer håper dette funnet vil gi innsikt i hvordan bortdrivne skjell av gass fra døende stjerner som vår sol danner de komplekse formene som kalles planetariske nebler. Resultatene blir publisert i novemberutgaven av Astronomical Journal.
"Våre nye observasjoner viser at den forrige modellen av Helix var altfor enkel," sa O’Dell. ”For omtrent ett år siden trodde vi at Helix var en bagelform, fylt i midten. Nå ser vi at denne fylte bagelen bare er innsiden av gjenstanden. En mye større disk, som ligner en bred, flat ring, omgir den fylte bagelen. Denne disken er nesten vinkelrett på bagelen. Den større disken er lysere på den ene siden fordi den smeller i interstellært materiale når hele tåken beveger seg gjennom verdensrommet, som en båt som pløyer gjennom vann. Møtet komprimerer gass, noe som gjør regionen glød lysere. Men vi forstår fortsatt ikke hvordan du får en slik form. Hvis vi kunne forklare hvordan denne formen ble opprettet, kunne vi forklare de sene stadiene av den vanligste formen for sammenbruddstjerner. ”
"For å visualisere helixens geometri," la astronom Peter McCullough fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Md., Og et medlem av O'Dells team, "forestille seg en linse fra et par briller som var tippet i vinkel til rammens rand. I tilfelle av Helix, ville det være en overraskelse å finne en disk som er skrått vinklet til en ring. Men det er faktisk det vi fant. ”
En annen overraskelse er at den døende stjernen har utvist materiale til to omliggende skiver i stedet for den man tidligere trodde var til stede. Hver disk har en nord-sør-pol, og materiale kastes ut langs disse aksene. "Vi forventet ikke at Helix hadde minst to symmetriakser," sa O’Dell. ”Vi trodde den bare hadde en. Denne to-aksede modellen lar oss forstå det komplekse utseendet på tåken. ”
Ved hjelp av Helix-dataene laget astronomene en tredimensjonal modell som viser de to diskene. Disse modellene er viktige for å vise den intrikate strukturen i tåken. Teamet produserte også et sammensatt bilde av Helix som kombinerer observasjoner fra Hubbles Advanced Camera for Surveys og det 4 meter store teleskopets mosaikkamera ved Cerro Tololo. Helixen er så stor at teamet trengte begge teleskopene for å fange en fullstendig utsikt. Hubble observerte Helix sentrumsregion; Cerro Tololo-teleskopet, med sitt bredere synsfelt, observerte det ytre området.
Teamet er imidlertid fortsatt ikke sikker på hvordan diskene ble opprettet, og hvorfor de nesten er vinkelrett på hverandre. Et mulig scenario er at den døende stjernen har en nær følgesvenn. Rombaserte røntgenobservasjoner gir bevis for eksistensen av en ledsagerstjerne. Den ene disken kan være vinkelrett på den døende stjernens spinakse, mens den andre kan ligge i baneplanet til de to stjernene.
Astronomene tror også platene ble dannet under to separate epoker av massetap av den døende stjernen. Den indre disken ble dannet for omtrent 6 600 år siden; den ytre ringen, for rundt 12 000 år siden. Den indre disken utvides litt raskere enn den ytre disken. Hvorfor utviste stjernen saken i to forskjellige episoder og etterlot et gap på 6000 år? Akkurat nå er det bare Helix-tåken som vet svaret, sa astronomene.
Den sollignende stjernen som skulpturerte Helix, skapte et vakkert himmelobjekt. Vil solen veve en slik storslått struktur når den dør 5 milliarder år fra nå? "Som en enkelt stjerne vil det skape en lignende glødende sky av utvist materiale, men jeg ville ikke forvente at den skulle ha en så kompleks struktur som Helix," sa McCullough.
For å studere de intrikate detaljene om disse himmelske underverkene, må astronomer bruke en rekke observatorier, inkludert synlig lys og radioteleskoper. Astronomer trenger også de skarpe øynene til Hubbles Advanced Camera for Surveys. "Hubbles skarpe visjon har avslørt en helt ny verden av planetarisk nebula-struktur, som har avansert feltet og gledet øynene våre," sa teammedlem Margaret Meixner fra Space Telescope Science Institute.
Originalkilde: Hubble News Release