Utseende kan lura, särskilt när det gäller himmelobjekt som galaxer och nebulor. Dessa objekt är så långt borta att astronomer inte kan se deras tredimensionella struktur. Helixnebulan liknar till exempel en munk i färgglada bilder. Tidigare bilder av detta komplexa objekt? det gasformiga kuvertet som matas ut av en döende, solliknande stjärna? tillät inte astronomer att exakt tolka dess struktur. En möjlig tolkning var att helixens form liknade en ormliknande spiral.
Nu har ett team av astronomer som använder observationer från flera observatorier, inklusive NASA: s Hubble Space Telescope, konstaterat att helixens struktur är ännu mer förvirrande. Deras bevis tyder på att Helix består av två gasformiga skivor nästan vinkelräta mot varandra.
Ett team av astronomer under ledning av C. Robert O'Dell från Vanderbilt University i Nashville, Tenn., Gjorde sitt fynd med mycket detaljerade bilder från Hubble-teleskopets Advanced Camera for Surveys, bilder från Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile, och mätningar från markbaserade optiska och radioteleskop som visar hastigheten och riktningen för utflödet av material från den döende stjärnan. Helix, den närmaste planetnebulan till jorden, är ett favoritmål för professionella och amatörastronomer. Astronomer hoppas att denna upptäckt kommer att ge insikter om hur utdrivna gasskal från döende stjärnor som vår sol bildar de komplexa former som kallas planetariska nebulor. Resultaten publiceras i novemberutgåvan av Astronomical Journal.
"Våra nya observationer visar att den tidigare modellen av Helix var mycket för enkel," sade O'Dell. ”För ungefär ett år sedan trodde vi att Helix var en bagelform, fylld i mitten. Nu ser vi att denna fyllda bagel bara är insidan av objektet. En mycket större disk, som liknar en bred, platt ring, omger den fyllda bageln. Denna skiva är nästan vinkelrätt mot bageln. Den större skivan är ljusare på ena sidan eftersom den smälter in i interstellärt material när hela nebulen rör sig genom rymden, som en båt som plogar genom vatten. Mötet komprimerar gas, vilket gör regionen glöd ljusare. Men vi förstår fortfarande inte hur du får en sådan form. Om vi kunde förklara hur denna form skapades, kan vi förklara de sena stadierna av den vanligaste formen av kollapsande stjärnor. ”
"För att visualisera Helix geometri," tilllade astronom Peter McCullough från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Md., Och en medlem av O'Dells team, "föreställ dig en lins från ett par glasögon som lutades i vinkel mot ramens fälg. I fallet med Helix skulle det vara en överraskning att hitta en disk som lutar i en vinkel mot en ring. Men det är faktiskt vad vi hittade. ”
En annan överraskning är att den döende stjärnan har utvisat material i två omgivande skivor snarare än den som tidigare trott vara närvarande. Varje skiva har en nord-sydpol, och material matas ut längs dessa axlar. "Vi förutsåg inte att Helix hade minst två symmetriaxlar," sade O'Dell. ”Vi trodde att det bara hade en. Denna tvåaxlade modell gör det möjligt för oss att förstå nebulans komplexa utseende. ”
Med hjälp av Helix-data skapade astronomerna en tredimensionell modell som visar de två skivorna. Dessa modeller är viktiga för att visa den komplicerade strukturen i nebulosan. Teamet producerade också en sammansatt bild av Helix som kombinerar observationer från Hubbles Advanced Camera for Surveys och 4-meters teleskopets mosaikkamera vid Cerro Tololo. Helixen är så stor att teamet behövde båda teleskop för att fånga en komplett vy. Hubble observerade Helix centrala region; Cerro Tololo-teleskopet, med sitt bredare synfält, observerade det yttre området.
Teamet är dock fortfarande inte säkert hur skivorna skapades och varför de nästan är vinkelräta mot varandra. Ett möjligt scenario är att den döende stjärnan har en nära följeslagare. Rymdbaserade röntgenobservationer ger bevis på förekomsten av en följeslagare. En skiva kan vara vinkelrätt mot den döende stjärnans spinnaxel, medan den andra kan ligga i de två stjärnornas omloppsplan.
Astronomerna tror också att skivorna bildades under två separata epokar av massförlust av den döende stjärnan. Den inre skivan bildades för cirka 6 600 år sedan; den yttre ringen för ungefär 12 000 år sedan. Den inre disken expanderar något snabbare än den yttre disken. Varför förvisade stjärnan materia i två olika avsnitt och lämnade ett gap på 6 000 år? Just nu är det bara Helix Nebula som vet svaret, sa astronomerna.
Den solliknande stjärnan som skulpturerade Helix skapade ett vackert himmelsföremål. Kommer solen att väva en sådan storslagen struktur när den dör 5 miljarder år från och med nu? "Som en enda stjärna kommer det att skapa ett liknande glödande moln med utvisat material, men jag skulle inte förvänta mig att den skulle ha en så komplex struktur som Helix," sade McCullough.
För att studera de intrikata detaljerna om dessa himmelska underverk, måste astronomer använda en rad observatorier, inklusive synligt ljus och radioteleskop. Astronomer behöver också de skarpa ögonen på Hubbles Advanced Camera for Surveys. "Hubbels skarpa vision har avslöjat en helt ny sfär av planetarisk nebulosstruktur, som har avancerat fältet och glädjat våra ögon," säger teammedlem Margaret Meixner från Space Telescope Science Institute.
Originalkälla: Hubble News Release
