I løbet af maj måned stiger "Ulven" og svirger himlen efter midnat. Lupus var en af de 48 originale konstellationer, der er opført af det første århundrede astronom Ptolemeus, og på den vestlige grænse er en Wolf-Rayet planetnebula - IC 4406 - som indeholder nogle af de hotteste stjerner, der vides at eksistere. Hvad lå der nøjagtigt inde i dette torusformede sky af støv fra 1900 lysår? Lad os virkelig træde ind i denne Hubble-dimensionelle visualisering af Jukka Metsavanio og se nærmere ...
Hver gang vi præsenterer en dimensionel visualisering sker det i to mode. Den første kaldes “Parallel Vision” og det ligner et magisk øjenpuslespil. Når du åbner billedet i fuld størrelse, og dine øjne er i den rigtige afstand fra skærmen, ser det ud til, at billederne smelter sammen og skaber en 3D-effekt. For nogle mennesker fungerer dette dog ikke godt - så Jukka har også oprettet "Cross Version", hvor du blot krydser øjnene, og billederne vil smelte sammen, hvilket skaber et centralt billede, der vises 3D. Som vi lærte for nogen tid siden, fungerer det måske ikke altid for alle mennesker, men der er et par andre tricks, du kan prøve. Læn dig nu tilbage og forbered dig på at blive sprængt væk ...
Det rektangluære udseende af planetnebula, IC 4406, er ikke et så stort mysterium. Vi ved fra at se på et stort antal objekter, at vores synspunkt påvirker, hvordan vi ser ting, og vi er klar over, at vi ser denne utrolige struktur næsten i planetens ækvator. Astronomer mener, at helhed af tågen er formet som en prolat sfæroid - hvor den polare diameter er større end den ækvatoriale diameter. Hvorfor en sådan usædvanlig form? Sandsynligvis fordi IC 4406 menes at være bipolær. Nej. Det kommer ikke til at narre over dig ... Det betyder simpelthen, at denne planetariske tåge har et aksialt symmetrisk to-lobet udseende. Dette kan være begyndelsen eller afslutningen på de evolutionære stadier af alle planetariske tåger - men det har sine underlige forhold.
Selvom funktionen, der former denne struktur ikke er nøjagtigt klar for astronomer, mener mange, at den kan høre til den fysiske proces, der er kendt som bipolar udstrømning - kontinuerlige stærkt energiske strømme af gas, der stammer fra en stjernes poler. Hvilke typer stjerner? Igen er det ikke altid klart. Bipolar udstrømning kan forekomme med protostarer, hvor en tæt, koncentreret stråle producerer en supersonisk chockfronter. Mere udviklede unge stjerner, såsom T-Tauri-typer, producerer også bovestød synlige ved optiske bølgelængder, som vi refererer til som Herbig-Haro-objekter. Evoluerede stjerner producerer sfærisk-symmetriske vind (kaldet post-AGB-vinde), der er fokuseret på kegler og til sidst bliver klassiske planetariske strukturer. Der er endda spekulationer om, at disse udstrømninger kan have indflydelse på interstellært støv omkring stjernen eller supernovaresterne. Men ... hvad præcist forårsager disse smukke strukturer, vi ser inde?
I følge C.R. O’Dell: “Denne udvikling begynder med mørke tangentielle strukturer, der ikke viser nogen linie med den centrale stjerne og placering nær hoved ioniseringsfronten. Ved afslutningen af progressionen i de største tåler befinder knuderne sig i store dele af den ioniserede zone, hvor de foto-ioniseres på den side, der vender mod den centrale stjerne og ledsages af lange haler, der er godt justeret radialt. Denne ændring af karakteristika er, hvad der kunne forventes, hvis knuderne blev dannet nær eller uden for hovedioniseringsfronten, idet de opnår densiteter høje nok til at føre til, at de kun delvis blev ioniseret, da de er fuldt oplyst af Lyman-kontinuum (Lyc) -strålingsfeltet. Deres ekspansionshastigheder skal være lavere end hovedkroppen i nebularskallen. Deres former ændres ved udsættelse for strålingsfeltet fra stjernen, skønt det ikke er klart, hvad angår den relative rolle, som strålingstrykket virker på støvkomponenten i forhold til ioniseringsskygge. ”
Der er dog noget, der er lidt usædvanligt ved IC 4406, er der ikke? Det er rigtigt. Den indeholder en Wolf-Rayet-stjerne. Disse massive, ekstremt lysende skønheder stammer fra O-typer og har stærk stjernevind og er velkendte for at tømme deres uforarbejdede ydre H-rige lag. De tætte vinder med høj hastighed ripper derefter ved den overophedede stjernefotosfære, hvilket frigør ultraviolet stråling, som igen forårsager fluorescens i det liniedannende vindregion. De fleste fortsætter med at blive Ib- eller Ic-supernovaer, og bare få (kun 10%) bliver de centrale stjerner i planetariske tåger. Så er de smukke mønstre, vi ser i IC 4406, begyndelsen eller slutningen? Siger C.R. O’Dell:
”Vi finder knuder i alle objekterne og argumenterer for, at knuder er almindelige, simpelthen ikke altid observeres på grund af afstand. Det ser ud til, at knuderne dannes tidligt i tågenes livscyklus, som sandsynligvis dannes af en ustabilitetsmekanisme, der fungerer ved nebulens ioniseringsfront. Når fronten passerer gennem knudene udsættes de for det foto-ioniserende strålingsfelt for den centrale stjerne, hvilket får dem til at blive ændret i deres udseende. Dette vil derefter som evolution forklare forskellen i udseende som de knækfilamenter, der kun blev set udryddet i IC 4406… Teoretiske modeller har kun betragtet symmetriske ustabiliteter, men der ser ud til at være noget, der forhindrer dannelsen af langstrakte koncentrationer, som man ser i IC 4406. ”
I mellemtiden vil mange af jer genkende disse filamenter i denne planetariske ved dens mere almindelige navn - ”Retina Nebula” - den tredje, der har sin rumlige fordeling af H2 og CO-emissioner kortlagt for at bevise, at ækvatortætheden er forårsaget af den høje -niveauudstrømning af efterkommere AGB-stjerne - og måske kan glimtet i dets øje enten have begyndelsen eller slutningen på det, der måtte have været planetariske systemer. Siger R. Sahai: "Det antydes, at den ækvatoriale tori, der er observeret eller udledt i IC 4406, er resultater fra 'genfødte' diske dannet gennem ødelæggelse af planetariske systemer i slutningen af AGB's evolutionære fase."
Er disse filamenter formet af magnetiske felter? Hanna Dahlgrens arbejde åbner nogle meget interessante ideer: ”Vi foreslår en teori, hvor magnetfelterne styrer skulpturen og udviklingen af småskala filamenter. Denne teori demonstrerer, hvordan substrukturer kan danne magnetiserede flux-reb, der er snoet omkring hinanden i form af dobbelt helix. Lignende strukturer og med lignende oprindelse findes i mange andre astrofysiske miljøer. ” Og vil de overleve? Siger C.R. O’Dell:
”Hvad fremtiden har i vente for knuderne i PN er ganske vigtigt, fordi hvilken mekanisme der producerer dem, er at låse en væsentlig del af massen i molekylære knuder, og disse knuder slipper ud fra tyngdefeltet til den centrale stjerne (Meaburn et al. 1998). Fotoioniseringsprocessen betyder, at der vil blive fotofordampning af materiale fra knuderne. Situationen vil ligne meget på fremspringene i Orion-tågen, hvor den indre molekylære kerne opvarmes af fotoner på mindre end 13,6 eV, hvilket forårsager en langsom gasstrøm væk fra kernen. Når denne gas når knudenes ioniseringsfront, bliver den foto-ioniseret og opvarmet, derefter accelereres den hurtigt til en hastighed på ca. 10 km s. Den estimerede tidsfordampning for fordampning for de udadgående knob er flere tusinde år. Mange eller de fleste af dem vil derfor overleve den varmelysende fase tæt på stjernen og vil blive kastet ud i det omgivende interstellare medium. ”
Som bare endnu et glimt i Ulvens øjne ...
Mange tak til JP Metsavainio fra Northern Galactic for hans magi med Hubble-rumteleskopbilleder og tillader os dette utrolige look inden for et andet rum mysterium.
