I den mystiske Blue Ring Nebula, videnskabsmænd ser skæbnen for binære stjerner

Forskere har opdaget et sjældent objekt kaldet Blue Ring Nebula, en ring af brintgas med en stjerne i midten. Egenskaberne ved dette system tyder på, at det er en rest af to stjerner, der møder deres endelige død:en dans i kredsløbet indad, der resulterede i, at de to stjerner smeltede sammen. Resultatet giver et nyt vindue til skæbnen for mange tæt kredsende binære stjernesystemer.

I 2004 forskere med NASA's Galaxy Evolution Explorer opdagede et objekt, der var ulig noget, de havde set i vores Mælkevejsgalakse:en stor, en svag klat gas, der så ud til at have en stjerne i centrum. I de ultraviolette bølgelængder, der bruges af satellitten, klatten så blå ud - selvom den faktisk ikke udsender lys, der er synligt for det menneskelige øje - og omhyggelige observationer identificerede to tykke ringe i den, så holdet gav det tilnavnet Blue Ring Nebula. I løbet af de næste 16 år, de studerede det med flere jord- og rumbaserede teleskoper, men jo mere de lærte om det, jo mere mystisk virkede det.

"Vi var midt i at observere en nat, med en ny spektrograf, som vi for nylig havde bygget, da vi modtog en besked fra vores kolleger om en ejendommelig genstand bestående af en tåget gas, der hurtigt udvidede sig væk fra en central stjerne, " sagde Stefánsson. "Hvordan opstod det? Hvad er egenskaberne for den centrale stjerne? Vi var straks spændte på at hjælpe med at løse mysteriet!"

De fleste stjerner i Mælkevejen er i binære systemer - par af stjerner, der kredser om hinanden. Hvis de er tæt nok sammen, sådanne systemer kan møde deres død i en stjernesammensmeltningsbegivenhed:Efterhånden som stjerner udvikler sig, de udvider sig, og hvis de er tæt nok sammen, en af ​​stjernerne kan opsluge dens kredsende følgesvend, hvilket får ledsageren til at spiral indad, indtil de to stjerner støder sammen. Når ledsageren mister sin orbitale energi, det kan skubbe materiale ud ved høje hastigheder.

Kunne det forklare den mystiske blå ringtåge?

For at teste denne hypotese, holdet observerede tågen med to forskellige spektrografer på store teleskoper på jorden:HIRES optiske spektrograf på 10-meter Keck Telescope på toppen af ​​Maunakea på Hawaii, og den nær-infrarøde Habitable-zone Planet Finder på 10-meter Hobby-Eberly Telescope ved McDonald Observatory i Texas, en ny nær-infrarød spektrograf, som Stefánsson hjalp med at designe, bygge og idriftsætte for at opdage planeter omkring nærliggende stjerner.

"De spektroskopiske observationer var nøglen til at give os mulighed for at forstå objektet yderligere, hvorfra vi ser, at den centrale stjerne er oppustet, og vi ser tegn på tilvækst sandsynligvis fra en omgivende skive af snavs, " sagde Stefánsson.

"Ja, de spektroskopiske data kombineret med teoretisk modellering viser, at Blue Ring Nebula er i overensstemmelse med billedet af et fusionerende binært stjernesystem, tyder på, at den indadgående ledsager sandsynligvis var en lavmassestjerne, " sagde Keri Hoadley, en postdoc ved Caltech og hovedforfatter af papiret.

Selvom levnene fra nogle få sådanne binære fusionsbegivenheder er blevet observeret før, alle sådanne genstande er blevet omgivet af uigennemsigtigt støv og skyer, hindrer udsynet til egenskaberne af den centrale stjernerest. Blue Ring Nebula er det eneste objekt, der tillader et uhindret udsyn til den centrale stjernerest, giver et klart vindue til dets egenskaber og giver fingerpeg om fusionsprocessen.

"Den blå ringtåge er sjælden, " sagde Hoadley. "Som sådan, det er virkelig spændende, at vi kunne finde det, og vi er spændte på muligheden for at finde flere sådanne genstande i fremtiden. Hvis så, det ville give os mulighed for at få yderligere indsigt i resterne af stjernernes fusioner og de processer, der styrer dem."

Forfatterne ønsker at anerkende og anerkende den meget betydningsfulde kulturelle rolle og ærbødighed, som toppen af ​​Maunakea altid har haft i det oprindelige hawaiianske samfund:"Vi er meget heldige at have muligheden for at udføre observationer fra dette bjerg."

"En blå ringtåge fra en flere tusind år gammel stjernesammensmeltning, " af Keri Hoadley, Christopher Martin, Brian Metzger, Mark Seibert, Andrew McWilliam, Ken Shen, James Neill, Guðmundur Stefánsson, Andrew Monson og Bradley Schaefer, optræder i 19. november-nummeret af Natur .