Saturn-tågens mærkelige strukturer

Den spektakulære planetariske tåge NGC 7009, eller Saturn-tågen, kommer frem fra mørket som en række mærkeligt formede bobler, lyser op i strålende pink og blues. Dette farverige billede blev taget af MUSE-instrumentet på ESO's Very Large Telescope (VLT). Kortet - som afslører et væld af indviklede strukturer i støvet, inklusive skaller, en glorie og et mærkeligt bølgelignende træk - vil hjælpe astronomer med at forstå, hvordan planetariske tåger udvikler deres mærkelige former og symmetrier.

Saturn-tågen er placeret cirka 5000 lysår væk i stjernebilledet Vandmanden (Vandbæreren). Dens navn stammer fra dens mærkelige form, som ligner alles yndlingsringede planet set på kanten.

Men faktisk planetariske tåger har intet med planeter at gøre. Saturn-tågen var oprindeligt en lavmassestjerne, som udvidede sig til en rød kæmpe i slutningen af ​​sit liv og begyndte at kaste sine ydre lag. Dette materiale blev blæst ud af stærke stjernevinde og aktiveret af ultraviolet stråling fra den varme stjernekerne, der blev efterladt, skabe en cirkumstellær tåge af støv og farvestrålende varm gas. I hjertet af Saturn-tågen ligger den dødsdømte stjerne, ses på dette billede, som er i færd med at blive en hvid dværg.

For bedre at forstå, hvordan planetariske tåger er støbt til så mærkelige former, et internationalt hold af astronomer ledet af Jeremy Walsh fra ESO brugte Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) til at kigge ind i Saturntågens støvede slør. MUSE er et instrument installeret på et af de fire enhedsteleskoper i Very Large Telescope ved ESO's Paranal Observatory i Chile. Det er så kraftfuldt, fordi det ikke kun skaber et billede, men indsamler også information om spektret – eller farveområdet – af lyset fra objektet på hvert punkt i billedet.

Holdet brugte MUSE til at producere de første detaljerede optiske kort over gassen og støvet fordelt i en planetarisk tåge. Det resulterende billede af Saturn-tågen afslører mange indviklede strukturer, inklusive en elliptisk indre skal, en ydre skal, og en glorie. Den viser også to tidligere afbildede strømme, der strækker sig fra hver ende af tågens lange akse, ender på lyse ansae (latin for "håndtag").

Spændende nok, holdet fandt også et bølgelignende træk i støvet, som endnu ikke er helt forstået. Støv er fordelt over hele tågen, men der er et betydeligt fald i mængden af ​​støv ved kanten af ​​den indre skal, hvor det ser ud til, at det bliver ødelagt. Der er flere potentielle mekanismer for denne ødelæggelse. Den indre skal er i det væsentlige en ekspanderende chokbølge, så det kan smadre ind i støvkornene og udslette dem, eller producerer en ekstra varmeeffekt, der fordamper støvet.

Kortlægning af gas- og støvstrukturerne i planetariske tåger vil hjælpe med at forstå deres rolle i liv og død af stjerner med lav masse, og det vil også hjælpe astronomer med at forstå, hvordan planetariske tåger får deres mærkelige og komplekse former.

Men MUSEs muligheder strækker sig langt ud over planetariske tåger. Dette følsomme instrument kan også studere dannelsen af ​​stjerner og galakser i det tidlige univers, samt kortlægge distributionen af ​​mørkt stof i galaksehobe i det nærliggende univers. MUSE har også skabt det første 3D-kort over Skabelsens søjler i Ørnetågen og afbildet et spektakulært kosmisk styrt i en nærliggende galakse.