Afbeelding tegoed: Hubble
Nieuw onderzoek van de National Optical Astronomy Observatory kan de vorming en vorm van veel planetaire nevels helpen verklaren. Astronomen geloven dat planetaire nevels worden veroorzaakt wanneer witte dwergsterren hun buitenste lagen afschieten, maar ze konden niet uitleggen hoe de nevels materiaalstralen of ongebruikelijke lobben en protuberansen konden vormen. Een tweede ster die in een baan om de stervende witte dwerg draait, kan de buitenste lagen opzwepen tot de vreemde vormen die astronomen zien.
Tegen het einde van zijn levensduur werpt een ster zoals de zon zijn buitenste lagen de ruimte in, en produceert een wazige materiaalwolk die een planetaire nevel wordt genoemd. De complexe vormen en oogverblindende kleuren van planetaire nevels maken ze tot een van de meest populaire objecten aan de nachtelijke hemel, zowel voor amateurobservatie als voor wetenschappelijk onderzoek.
Nieuw onderzoek suggereert dat veel, zo niet de meeste stellaire lijken in de centra van deze enorm gevarieerde kosmische objecten begeleidende sterren hebben, een verrassende bevinding die van invloed zal zijn op hoe astronomen hun oorsprong verklaren.
Astronomen gebruikten de Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO 3,5-meter telescoop van de Kitt Peak National Observatory van de National Science Foundation om radiale snelheidsmetingen uit te voeren van 11 centrale sterren van planetaire nevels (PNe), op zoek naar de veelzeggende, herhaalbare wiebel die aangeeft de aanwezigheid van de zwaartekracht van een metgezel. Deze techniek wordt ook gebruikt om te zoeken naar extrasolaire planeten rond nabije sterren. Tien van de 11 centrale sterren van de PNe in de recente studie toonden duidelijk bewijs voor oscillaties van de radiale snelheid.
? Als onze huidige resultaten worden bevestigd met verdere waarnemingen, kunnen we aan het begin staan van een revolutie in de studie van de oorsprong van planetaire nevels ,? zegt Howard Bond van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, de hoofdonderzoeker van de resultaten die vandaag in Atlanta zijn gepresenteerd tijdens de 203e bijeenkomst van de American Astronomical Society. ? Als deze nevels voortkomen uit dubbelsterren, impliceert dit een heel andere oorsprong voor deze systemen dan wat de meeste astronomen dachten.?
Het is te verwachten dat nevels die uit sferische sterren worden uitgestoten sferisch zouden zijn, maar jarenlange telescoopwaarnemingen tonen aan dat dit niet het geval is. In feite zijn de meeste PNe elliptisch of hebben ze uitgesproken lobben, vaak vergezeld van jetachtige structuren.
Men is het er algemeen over eens dat afzonderlijke sterren, om met deze waargenomen morfologieën gas uit te stoten, tamelijk snel zouden moeten roteren of redelijk sterke magnetische velden zouden hebben, die zelf het product zijn van stellaire rotatie. De sterren die PNe meestal uitwerpen, zijn echter grote, opgeblazen reuzen, die niet snel roteren.
? De meest directe manier om deze enorme, donzige sterren te laten draaien is door de actie van een in een baan draaiende metgezel. In extreme gevallen, als een rode reuzenster geleidelijk in omvang toeneemt, kan hij zelfs een begeleidende ster inslikken, die dan in de reus naar beneden zou spiralen en uiteindelijk de buitenste lagen zou uitwerpen? legt Orsola De Marco uit, astronoom bij het American Museum of Natural History (AMNH) in New York en de hoofdauteur van de publicatie die de eerste resultaten van dit project rapporteert. Desondanks blijft het gangbare astronomische beeld geworteld in theorieën over een enkele ster voor de evolutie van planetaire nevels, ondersteund door het kleine percentage van planetaire nevels centrale sterren waarvan eerder bekend was dat ze binaries waren. Ons nieuwe onderzoek dreigt dit standpunt echter op zijn kop te zetten.?
Astronomen geloven momenteel dat de meerderheid van de sterren - sterren die beginnen met niet meer dan acht keer de massa van onze zon - hun leven beëindigen door een planetaire nevel uit te stoten en een kosmische sintel te worden die een witte dwerg wordt genoemd. De nieuwe resultaten van de WIYN-telescoop suggereren echter dat het verhaal misschien gecompliceerder is, omdat een interactie met een begeleidende ster nodig kan zijn om de meeste planetaire nevels te produceren.
? We hebben meer gegevens nodig om de exacte perioden van de binaire centrale sterren te bepalen, aangezien dit de enige manier is om zeker te zijn van hun binariteit en andere mogelijke fysieke bronnen te elimineren die de stellaire wobbel kunnen simuleren ,? De Marco zegt. ? We zijn er redelijk zeker van dat deze variaties te wijten zijn aan binariteit, maar de bepaling van hun precieze periodes is de enige manier om zeker te zijn. We moeten ook de omvang van onze steekproef vergroten.?
Tot de objecten die in deze eerste studie werden waargenomen, behoren Abell 78, NGC 6891, NGC 6210 en IC 4593. De nieuwe radiale snelheidsmetingen werden uitgevoerd door het WIYN Hydra spectrografische instrument.
Een eerder uitgebrachte Hubble Space Telescope-afbeelding van NGC 6210 is beschikbaar op: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1998/36/image/a
Co-auteurs van dit werk zijn Dianne Harmer van de National Optical Astronomy Observatory (NOAO) in Tucson, AZ, en Andrew Fleming van de Michigan Technological University in Houghton, MI, een NSF Research Experiences for Undergraduates (REU) -student bij AMNH tijdens de zomer van 2003.
Deze resultaten (samenvatting 127.03 in het AAS-vergaderprogramma) zullen worden besproken tijdens een mondelinge sessie die begint op donderdag 8 januari om 10.00 uur in Regency VI. Dit onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in het nummer van 1 februari 2004 van Astrophysical Journal Letters.
Afbeeldingen van andere planetaire nevels die met Kitt Peak-telescopen zijn gemaakt, zijn beschikbaar in de NOAO Image Gallery op:
http://www.noao.edu/image_gallery/planetary_nebulae.html
en
http://www.noao.edu/outreach/aop/observers/pn.html.
De 3,5-meter telescoop van Wisconsin-Indiana-Yale-NOAO (WIYN) bevindt zich op Kitt Peak National Observatory, 55 mijl ten zuidwesten van Tucson, AZ. Kitt Peak National Observatory maakt deel uit van het National Optical Astronomy Observatory, dat wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), Inc., in een samenwerkingsovereenkomst met de National Science Foundation (NSF).
Oorspronkelijke bron: NOAO-persbericht
