In mei stijgt de "Wolf" op en sluipt na middernacht door de lucht. Lupus was een van de 48 oorspronkelijke sterrenbeelden die door de astronoom Ptolemaeus uit de eerste eeuw werden vermeld en aan de westgrens bevindt zich een planetaire nevel Wolf-Rayet - IC 4406 - die enkele van de heetste sterren bevat die er bestaan. Wat lag er precies in deze verre, torusvormige stofwolk van 1900 lichtjaar? Laten we dan echt eens binnengaan in deze Hubble dimensionale visualisatie van Jukka Metsavanio en dieper gaan kijken ...
Telkens wanneer we een dimensionale visualisatie presenteren, gebeurt dit in twee modes. De eerste heet "Parallel Vision" en lijkt veel op een magische oogpuzzel. Wanneer u de afbeelding op volledige grootte opent en uw ogen zich op de juiste afstand van het scherm bevinden, lijken de afbeeldingen samen te voegen en een 3D-effect te creëren. Voor sommige mensen werkt dit echter niet goed - daarom heeft Jukka ook de 'Cross-versie' gemaakt, waar je gewoon je ogen kruist en de afbeeldingen worden samengevoegd, waardoor een centraal beeld ontstaat dat 3D lijkt. Zoals we enige tijd geleden hebben geleerd, werkt het misschien niet altijd voor alle mensen, maar er zijn een paar andere trucs die je kunt proberen. Leun nu achterover en bereid u voor om weggeblazen te worden ...
Het rechthoekige uiterlijk van de planetaire nevel, IC 4406, is niet zo'n groot mysterie. Als we naar een groot aantal objecten kijken, weten we dat ons standpunt van invloed is op hoe we dingen zien en we realiseren ons dat we deze ongelooflijke structuur bijna in het vlak van de evenaar zien. Astronomen geloven dat de hele nevel de vorm heeft van een uitgestrekte sferoïde - waarbij de polaire diameter groter is dan de equatoriale diameter. Waarom zo'n ongebruikelijke vorm? Waarschijnlijk omdat wordt aangenomen dat IC 4406 bipolair is. Nee. Het zal je niet gek maken ... Het betekent gewoon dat deze planetaire nevel een axiaal symmetrische bi-lobvormige verschijning heeft. Dit kan het begin of het einde zijn van de evolutionaire stadia van alle planetaire nevels - maar het heeft zijn eigenaardigheden.
Hoewel de functie die deze structuur vormt niet precies duidelijk is voor astronomen, geloven velen dat deze mogelijk deel uitmaakt van het fysieke proces dat bekend staat als bipolaire uitstroom - continue, zeer energetische gasstromen die uit de polen van een ster komen. Welke soorten sterren? Nogmaals, het is niet altijd duidelijk. Bipolaire uitstroom kan optreden bij protosterren waarbij een dichte, geconcentreerde straal een supersonische schokfronten produceert. Meer geëvolueerde jonge sterren, zoals T-Tauri-typen, produceren ook boogschokken die zichtbaar zijn bij optische golflengten die we Herbig-Haro-objecten noemen. Geëvolueerde sterren produceren sferisch-symmetrische winden (post-AGB-winden genoemd) die in kegels worden geconcentreerd en uiteindelijk klassieke planetaire nevelstructuren worden. Er wordt zelfs gespeculeerd dat deze uitstromen een impact kunnen hebben op interstellair stof rond de ster of supernovaresten. Maar ... wat veroorzaakt precies deze prachtige structuren die we van binnen zien?
Volgens C.R. O’Dell: "Deze voortgang begint met donkere tangentiële structuren die geen uitlijning vertonen met de centrale ster en locatie nabij het belangrijkste ionisatiefront. Aan het einde van de voortgang in de grootste nevels bevinden de knopen zich in een groot deel van de geïoniseerde zone, waar ze worden gefotioniseerd aan de kant die naar de centrale ster is gericht en vergezeld gaan van lange staarten die goed radiaal zijn uitgelijnd. Deze wijziging van kenmerken is wat verwacht zou worden als de knopen dichtbij of buiten het hoofdionisatiefront zouden worden gevormd, waardoor dichtheden zouden worden verkregen die hoog genoeg zijn om te leiden dat ze slechts gedeeltelijk worden geïoniseerd omdat ze volledig worden verlicht door het Lyman continuum (Lyc) stralingsveld. Hun expansiesnelheden moeten lager zijn dan die van het hoofdlichaam van de nevelschaal. Hun vormen veranderen door blootstelling aan het stralingsveld van de ster, hoewel het niet duidelijk is wat de relatieve rol is van de stralingsdruk die op de stofcomponent inwerkt ten opzichte van ioniserende schaduwen. ”
Er is echter iets ongebruikelijks aan IC 4406, nietwaar? Dat is juist. Het bevat een Wolf-Rayet-ster. Afgedaald van O-typen, hebben deze enorme, extreem lichtgevende schoonheden sterke sterrenwinden en staan ze bekend om hun onbewerkte H-rijke buitenlagen. De dichte winden met hoge snelheid scheuren vervolgens naar de oververhitte stellaire fotosfeer, waardoor ultraviolette straling vrijkomt die op zijn beurt fluorescentie veroorzaakt in het lijnvormende windgebied. De meeste blijven supernova's van het Ib- of Ic-type worden en slechts een enkeling (slechts 10%) wordt de centrale ster van de planetaire nevel. Dus zijn de prachtige patronen die we in IC 4406 zien het begin of het einde? Zegt C.R. O'Dell:
“We vinden knopen in alle objecten, met het argument dat knopen veel voorkomen, simpelweg niet altijd waargenomen vanwege de afstand. De knopen lijken zich vroeg in de levenscyclus van de nevel te vormen, waarschijnlijk gevormd door een instabiliteitsmechanisme dat werkt aan het ionisatiefront van de nevel. Als het front door de knopen gaat, worden ze blootgesteld aan het foto-ioniserende stralingsveld van de centrale ster, waardoor ze van uiterlijk veranderen. Dit zou dan als evolutie het verschil in uiterlijk verklaren zoals de kanten filamenten die alleen met uitsterven worden gezien in IC 4406 ... Theoretische modellen hebben alleen rekening gehouden met symmetrische instabiliteit, maar er lijkt niets dat de vorming van langwerpige concentraties zoals men ziet in IC 4406, uit te sluiten. "
In de tussentijd zullen velen van jullie deze filamenten in deze planeet herkennen aan de meer gebruikelijke naam - de "Retina-nevel" - de derde waarvan de ruimtelijke verdeling van H2- en CO-emissies in kaart is gebracht om te bewijzen dat de equatoriale dichtheid wordt veroorzaakt door de hoge -snelle uitstroom van de voorvader AGB-ster - en misschien kan de twinkeling in zijn oog het begin of het einde zijn van wat misschien planetaire systemen waren. R. Sahai zegt: "Er wordt gesuggereerd dat de equatoriale tori die in IC 4406 zijn waargenomen of afgeleid, het resultaat zijn van 'wedergeboren' schijven die zijn gevormd door de vernietiging van planetaire systemen aan het einde van de evolutionaire fase van de AGB."
Worden deze filamenten gevormd door magnetische velden? Het werk van Hanna Dahlgren opent een aantal zeer interessante ideeën: “We stellen een theorie voor waarin de magnetische velden het beeldhouwen en de evolutie van kleinschalige filamenten sturen. Deze theorie laat zien hoe de onderbouw gemagnetiseerde fluxkabels kan vormen die om elkaar heen zijn gedraaid, in de vorm van dubbele helices. Soortgelijke structuren en van vergelijkbare oorsprong worden aangetroffen in veel andere astrofysische omgevingen. ” En zullen ze het overleven? Zegt C.R. O'Dell:
“Wat de toekomst in petto heeft voor de knopen in PN is heel belangrijk, want welk mechanisme ze ook produceert, het vergrendelt een aanzienlijk deel van de massa in moleculaire knopen en deze knopen ontsnappen uit het zwaartekrachtveld van de centrale ster (Meaburn et al. 1998). Het proces van foto-ionisatie betekent dat er foto-verdamping van materiaal uit de knopen zal zijn. De situatie lijkt veel op de proplyds in de Orionnevel, waar de binnenste moleculaire kern wordt verwarmd door fotonen van minder dan 13,6 eV, waardoor een langzame gasstroom weg van de kern wordt veroorzaakt. Wanneer dit gas het ionisatiefront van de knopen bereikt, wordt het gefotioniseerd en verwarmd, waarna het snel wordt versneld tot een snelheid van ongeveer 10 km s. De geschatte verdampingstijdschaal voor de naar buiten bewegende knopen is enkele duizenden jaren. Velen of de meeste van hen zullen daarom de hete lichtfase nabij de ster overleven en in het omringende interstellaire medium worden uitgestoten. ”
Als een zoveelste twinkeling in de ogen van de Wolf ...
Veel dank aan JP Metsavainio van Northern Galactic voor zijn magie met Hubble Space Telescope-afbeeldingen en om ons deze ongelooflijke blik in een ander mysterie van de ruimte te geven.
