Under maj månad stiger "vargen" och vrider himlen efter midnatt. Lupus var en av de 48 ursprungliga konstellationerna som listades av det första århundradets astronom Ptolemaios och vid dess västra gräns finns en Wolf-Rayet planetnebula - IC 4406 - som innehåller några av de hetaste stjärnorna som man känner till. Vad låg exakt i detta avlägsna torusformade dammmoln från 1900 ljusår? Låt oss verkligen kliva in i denna Hubble-dimensionella visualisering av Jukka Metsavanio och titta närmare ...
När vi presenterar en dimensionell visualisering görs det i två mode. Den första kallas “Parallel Vision” och det liknar ett magiskt ögonpussel. När du öppnar bilden i full storlek och dina ögon är på rätt avstånd från skärmen verkar bilderna smälta samman och skapa en 3D-effekt. Men för vissa människor fungerar detta inte bra - så Jukka har också skapat "Cross Version", där du helt enkelt korsar ögonen och bilderna kommer att smälta samman och skapa en central bild som visas 3D. Som vi fick veta för en tid sedan fungerar det kanske inte alltid för alla människor, men det finns några andra trick du kan prova. Luta dig nu tillbaka och förbered dig på att bli blåst bort ...
Det rektangluära utseendet på planetnebulan, IC 4406, är inte ett så stort mysterium. Vi vet genom att titta på ett stort antal objekt att vår synvinkel påverkar hur vi ser saker och vi inser att vi ser denna otroliga struktur nästan i planet för ekvatorn. Astronomer tror att hela nebulosan är formad som en prolat sfäroid - där den polära diametern är större än ekvatorialdiametern. Varför en så ovanlig form? Förmodligen för att IC 4406 tros vara bipolär. Nej. Det kommer inte att lura dig ... Det betyder helt enkelt att den här planetnebulan har ett axiellt symmetriskt bi-lobbat utseende. Detta kan vara början eller slutet på de evolutionsstadierna för alla planetnebulor - men det har sina egendomar.
Även om funktionen som formar denna struktur inte är exakt tydlig för astronomer, tror många att den kan tillhöra den fysiska processen som kallas bipolärt utflöde - kontinuerliga mycket energiska gasströmmar som kommer från en stjärns poler. Vilka typer av stjärnor? Återigen är det inte alltid tydligt. Bipolärt utflöde kan inträffa med protostar där en tät, koncentrerad stråle producerar en supersoniska chockfronter. Mer utvecklade unga stjärnor, såsom T-Tauri-typer, producerar också bågschockar synliga med optiska våglängder som vi kallar Herbig-Haro-objekt. Utvecklade stjärnor producerar sfäriskt symmetriska vindar (kallas post-AGB-vindar) som är fokuserade på kottar och så småningom blir klassiska planetnebulära strukturer. Det finns till och med spekulationer om att dessa utflöden kan påverka interstellärt damm som omger stjärnan eller supernovaresterna. Men ... vad exakt orsakar dessa vackra strukturer vi ser inuti?
Enligt C.R. O'Dell: ”Denna utveckling börjar med mörka tangentiella strukturer som inte visar någon anpassning till den centrala stjärnan och platsen nära den främsta joniseringsfronten. I slutet av progressionen i de största nebulorna är knutarna belägna i mycket av den joniserade zonen, där de är fotojoniserade på den sida som vetter mot den centrala stjärnan och åtföljs av långa svansar som är väl inriktade radiellt. Denna modifiering av egenskaper är vad som kan förväntas om knutarna bildades nära eller utanför huvudjoniseringsfronten, och erhåller densiteter som är tillräckligt höga för att leda till att de endast delvis joniseras, eftersom de är helt upplysta av strålningsfältet Lyman continuum (Lyc). Deras expansionshastigheter måste vara lägre än hos huvudkroppen i det nebulära skalet. Deras former förändras genom exponering för strålningsfältet från stjärnan, även om det inte är tydligt med avseende på den relativa rollen som strålningstrycket verkar på dammkomponenten i förhållande till joniseringsskuggning. ”
Men det finns något lite ovanligt med IC 4406, är det inte? Det är rätt. Den innehåller en Wolf-Rayet-stjärna. Dessa massiva extremt lysande skönheter härstammar från O-typer och har starka vindar och är välkända för att spruta ut sina obearbetade yttre H-rika lager. De täta vindarna med hög hastighet rivs sedan vid den överhettade stjärna fotosfären och släpper ut ultraviolett strålning som i sin tur orsakar fluorescens i det linjebildande vindområdet. De flesta fortsätter att bli supernovaer av typen Ib eller Ic, och bara ett fåtal (endast 10%) blir de centrala stjärnorna för planetnebulor. Så är de vackra mönstren vi ser i IC 4406 början eller slutet? Säger C.R. O'Dell:
”Vi hittar knop i alla föremål och hävdar att knop är vanliga, helt enkelt inte alltid observerade på grund av avstånd. Knutarna verkar bilda tidigt i livets livscykel för nebulosan, och bildas antagligen av en instabilitetsmekanism som fungerar vid nebulans joniseringsfront. När fronten passerar genom knutarna utsätts de för det fotojoniserande strålningsfältet för den centrala stjärnan, vilket får dem att ändras i sitt utseende. Detta skulle då som evolution förklara skillnaden i utseende som de spetsiga filamenten som endast ses i utrotning i IC 4406 ... Teoretiska modeller har betraktat endast symmetriska instabiliteter, men det verkar inte vara något som hindrar bildandet av långsträckta koncentrationer som man ser i IC 4406. ”
Under tiden kommer många av er att känna igen dessa filament på denna planetariska med sitt mer vanliga namn - ”Retina Nebula” - den tredje som har sin rumsliga fördelning av H2- och CO-utsläpp kartläggs för att bevisa att ekvatorialdensiteten orsakas av den höga -undersökningsutflödet från föregående AGB-stjärna - och kanske kan glimtet i dess öga ha antingen början eller slutet på det som kan ha varit planetsystem. Säger R. Sahai: "Det föreslås att ekvatorialtorien som observerats eller härleddes i IC 4406 är resultat från" födda på nytt "-skivor bildade genom förstörelse av planetariska system i slutet av AGB: s utvecklingsfas."
Är dessa filament formade av magnetfält? Hanna Dahlgrens arbete öppnar några mycket intressanta idéer: ”Vi föreslår en teori där magnetfältet styr skulpturer och utveckling av småskaliga filament. Denna teori visar hur substrukturerna kan bilda magnetiserade flödesrep som är vridna runt varandra i form av dubbla spiraler. Liknande strukturer, och med liknande ursprung, finns i många andra astrofysiska miljöer. ” Och kommer de att överleva? Säger C.R. O'Dell:
”Vad framtiden håller i beredskap för knutarna i PN är ganska viktigt eftersom den mekanism som producerar dem låser en betydande del av massan i molekylära knop och dessa knutar flyr från gravstjärnans gravitationsfält (Meaburn et al.). 1998). Processen för fotojonisering innebär att det kommer att förångas av material från knutarna. Situationen kommer att vara ungefär som propylerna i Orion Nebula, där den inre molekylära kärnan värms upp med fotoner på mindre än 13,6 eV, vilket orsakar ett långsamt gasflöde bort från kärnan. När denna gas når knutarnas joniseringsfront är den fotojoniserad och upphettad, och den accelereras snabbt till en hastighet av cirka 10 km s. Den beräknade tidsfördelningen för förångning för de utåt rörande knutarna är flera tusen år. Många eller de flesta av dem kommer därför att överleva den heta ljusfasen nära stjärnan och kommer att matas ut i det omgivande interstellära mediet. ”
Som bara ytterligare ett glimt i vargens ögon ...
Stort tack till JP Metsavainio från Northern Galactic för hans magi med Hubble Space Telescope-bilder och som tillåter oss detta otroliga utseende i ett annat rymdmysterium.
