Nieuwe beelden met zeer hoge resolutie (valse kleuren) van een stervende ster IRAS16342-3814 (hierna de Waterfonteinnevel) genomen met de Keck II-telescoop uitgerust met adaptieve optiek, bij het W. Keck-observatorium op Mauna Kea, Hawaii, helpen astronomen de buitengewone sterfte van gewone zonachtige sterren te begrijpen. Deze resultaten worden vandaag gepresenteerd op de 205e bijeenkomst van de American Astronomical Society in San Diego, Californië, door Raghvendra Sahai van het Jet Propulsion Laboratory (JPL), California Institute of Technology, Pasadena; D. Le Mignant, R.D. Campbell, F.H. Chaffee van W. Keck Observatory, Mauna Kea, Hawaii; en C. S? nchez Contreras van het California Institute of Technology.
Zonachtige sterren schijnen gedurende miljarden jaren bezadigd, maar sterven op spectaculaire wijze, waardoor ingewikkelde en mooie gasvormige omhulsels om hen heen ontstaan in de relatief korte periode van ongeveer duizend jaar of minder. Deze omhulsels, planetaire nevels genoemd, zijn er in een grote verscheidenheid aan prachtige niet-bolvormige vormen, in opvallend contrast met de ronde vormen van hun voorloperssterren. Het antwoord op de vraag hoe planetaire nevels hun uiteenlopende vormen verwerven, is lang aan astronomen ontgaan.
De afbeeldingen van de Waterfonteinnevel (die op een geschatte afstand van 6500 lichtjaar in de richting van Scorpius ligt) die hier worden getoond, zijn verkregen met behulp van de adaptieve optica (AO) -techniek, op twee nabij-infrarode golflengten (met filters gecentreerd op golflengten van 2,1 en 3,8 micron). De AO-techniek verwijdert het vervagende effect van de atmosfeer van de aarde en stelt astronomen in staat volledig te profiteren van grote telescopen op de grond zoals de W. Keck-telescoop, waardoor belangrijke details worden onthuld die zelfs voor de scherpe ogen van de Hubble-ruimtetelescoop (HST) verborgen waren. De afbeeldingen tonen twee lobben, holtes (elk met een grootte van ongeveer 2000 astronomische eenheden) in een uitgestrekte wolk van gas en stof, verlicht door licht van een centrale ster die tussen de twee lobben ligt, maar verborgen is voor ons zicht achter een dichte , stofbaan die de twee lobben van elkaar scheidt. Deze bijna-infrarood AO-beelden tasten veel dieper dan HST in de twee lobben van de Waterfonteinnevel, en vertonen een opmerkelijke kurkentrekkervormige structuur (gemarkeerd door stippellijnen) die blijkbaar in de lobwanden is geëtst.
Volgens JPL Research Scientist Dr. Sahai: 'De kurkentrekkerstructuur die hier te zien is, is het spreekwoordelijke schrift op de muursignatuur van een onderliggende hogesnelheidsstraal van materie die regelmatig van richting is veranderd (precessie genoemd). Deze afbeeldingen van de Waterfonteinnevel tonen dus direct bewijs voor een straal die actief een bipolaire nevel uithakt, en biedt ondubbelzinnige ondersteuning voor onze recent voorgestelde hypothese dat de vorming van de meeste planetaire nevels wordt uitgevoerd door dergelijke stralen ”.
De ontdekking van het corskcrew-patroon als gevolg van een precessing jet in de Water-Fountain Nebula is een opwindende toevoeging aan onze kennis van jets in stervende sterren en astrofysische jets in het algemeen. De stralen van stervende sterren zouden gedurende een zeer korte periode (enkele honderden jaren) werken. Het vinden van direct bewijs voor deze straalachtige uitstroom was over het algemeen erg moeilijk, omdat ze compact, niet altijd actief zijn en het moeilijk is ze tegen de heldere nevelachtergrond te zien. Een gedetailleerde vergelijking van de afbeeldingen van de Waterfonteinnevel gemaakt met filters van verschillende kleuren stelt wetenschappers in staat de fysische eigenschappen van de nevel te bepalen. Nieuwe AO-beeldvorming over een paar jaar zal Dr. Sahai en medewerkers in staat stellen om de fysieke beweging van materie in het kurkentrekkerpatroon te meten en sterke beperkingen op te leggen aan het nevelvormingsproces.
Wanneer zonachtige sterren oud worden, worden ze koeler en roder, waardoor hun afmetingen en energie enorm toenemen: ze worden rode reuzen genoemd. Het grootste deel van de koolstof (de basis van leven) en deeltjes (cruciale bouwstenen van zonnestelsels zoals die van ons) in het universum wordt vervaardigd en verspreid door rode reuzensterren. Preplanetaire nevels worden gevormd wanneer de rode reuzenster de meeste van zijn buitenste lagen heeft uitgestoten. Naarmate de zeer hete kern (zes keer of vaker heter dan de zon) verder wordt blootgesteld, wordt de wolk van uitgestoten materiaal overspoeld met ultraviolet licht, waardoor deze gaat gloeien; het object wordt dan een planetaire nevel genoemd.
Oorspronkelijke bron: Keck News Release
