Hubble fanger en hidtil uset falmning af Stingray-tågen

Store ting tager tid. Dette er sandt, når det kommer til mange processer i universet. For eksempel, det tager millioner af år for stjerner – universets byggesten – at dannes. Derefter, mange stjerner holder i milliarder af år, før de dør og begynder at udslynge skaller af gas, der lyser mod rummets enorme omfang - det vi kalder tåger. Det kan være yderst sjældent at fange nogle af disse processer i realtid.

Heldigt for os, det ser ud som om Stingray-tågen, Hen 3-1357, var bestemt til at skille sig ud fra mængden siden dens begyndelse. Den blev kaldt den yngste kendte planetariske tåge i 1998, efter at Hubble fangede et sjældent kig på den centrale stjernes sidste livsfaser. Nu, tyve år efter det første øjebliksbillede, Stingray-tågen fanger igen astronomernes opmærksomhed af en helt anden grund.

Billeder fra 2016 viser en tåge, der er falmet drastisk i løbet af de sidste to årtier. Derudover gasskaller, der omgav den centrale stjerne, har ændret sig, ikke længere så sprøde, som de engang var. Ændringer som denne er aldrig blevet fanget med denne klarhed før.

Astronomer har fanget et sjældent blik på et hurtigt falmende gaskappe omkring en aldrende stjerne. Arkivdata fra NASAs Hubble-rumteleskop afslører, at tågen Hen 3-1357, kaldet Stingray-tågen, er falmet brat i løbet af blot de sidste to årtier. At være vidne til en så hurtig forandringshastighed i en planetarisk tåge er overordentlig sjælden, siger forskere.

Billeder taget af Hubble i 2016, sammenlignet med Hubble-billeder taget i 1996, vis en tåge, der er drastisk dæmpet i lysstyrke og ændret form. Klare blå fluorescerende ranker og filamenter af gas mod midten af ​​tågen er næsten forsvundet, og de bølgede kanter, der gav denne tåge dens navn med akvatisk tema, er næsten væk. Den unge tåge dukker ikke længere op mod den sorte fløjlsbaggrund i det enorme univers.

"Dette er meget, meget dramatisk, og meget mærkeligt, " sagde teammedlem Martín A. Guerrero fra Instituto de Astrofísica de Andalucía i Granada, Spanien. "Det, vi er vidne til, er en tågens udvikling i realtid. I løbet af en årrække, vi ser variationer i tågen. Det har vi ikke set før med den klarhed, vi får med dette synspunkt.«

Forskere opdagede hidtil usete ændringer i lyset, der udsendes af glødende nitrogen, brint og ilt sprænges af den døende stjerne i centrum af tågen. Iltemissionen, i særdeleshed, faldet i lysstyrke med en faktor på næsten 1, 000 mellem 1996 og 2016.

"Ændringer i tåger er set før, men det, vi har her, er ændringer i den grundlæggende struktur af tågen, " sagde Bruce Balick fra University of Washington Seattle, leder af den nye forskning. "I de fleste undersøgelser, nebula bliver normalt større. Her, det ændrer fundamentalt sin form og bliver svagere, og gør det på en hidtil uset tidsskala. I øvrigt, til vores overraskelse, den vokser sig ikke større. Ja, den engang så lyse indre elliptiske ring ser ud til at krympe, efterhånden som den falmer."

Jordbaserede observationer af andre planetariske tåger har vist antydninger af ændringer i lysstyrke over tid, men disse spekulationer er ikke blevet bekræftet før nu. Kun Hubble kan løse ændringerne i strukturen i denne lille tåge. Det nye papir undersøger hvert billede af Stingray-tågen fra Hubbles arkiver.

"På grund af Hubbles optiske stabilitet, vi er meget, meget overbevist om, at denne tåge ændrer sig i lysstyrke med tiden, " tilføjede Guerrero. "Dette er noget, der kun kan bekræftes med Hubbles synsstyrke."

Forskerne bemærker, at tågens hurtige ændringer er et svar på dens centrale stjerne, SAO 244567, udvider sig på grund af et temperaturfald, og til gengæld udsender mindre ioniserende stråling.

En undersøgelse fra 2016 af Nicole Reindl nu fra University of Potsdam, Tyskland, og et hold af internationale forskere, også ved hjælp af Hubble-data, bemærkede stjernen i centrum af Stingray-tågen, SAO 244567, er speciel i sig selv.

Observationer fra 1971 til 2002 viste, at stjernens temperatur steg fra mindre end 40, 000 til 108, 000 grader Fahrenheit, mere end ti gange varmere end vores sols overflade. Nu, Reindl og hendes forskerhold har vist, at SAO 245567 er afkølende. Reindl spekulerer i, at temperaturspringet var forårsaget af et kort glimt af heliumfusion, der fandt sted i en skal omkring kernen af ​​den centrale stjerne. For nylig, stjernen ser ud til at træde tilbage i sit tidlige stadie af stjernernes udvikling.

"Vi er meget heldige at observere det lige i det øjeblik, sagde Reindl. Under sådan en heliumskal flash, det udvikler sig meget hurtigt, og det indebærer korte evolutionære tidsskalaer, så vi normalt ikke kan se, hvordan disse stjerner udvikler sig. Vi var tilfældigvis der på det rigtige tidspunkt for at have fanget det."

Holdet, der studerer den hurtige falmning af Stingray-tågen, kan på nuværende tidspunkt kun spekulere i, hvad der er i vente for fremtiden for denne unge tåge. Med dens nuværende falmningshastighed, det anslås, at tågen knap vil kunne spores om 20 eller 30 år.