Schijn bedriegt, vooral als het gaat om hemellichamen zoals sterrenstelsels en nevels. Deze objecten zijn zo ver weg dat astronomen hun driedimensionale structuur niet kunnen zien. Zo lijkt de Helixnevel in kleurrijke afbeeldingen op een donut. Eerdere beelden van dit complexe object? de gasvormige envelop uitgeworpen door een stervende, zonachtige ster? stond astronomen niet toe de structuur nauwkeurig te interpreteren. Een mogelijke interpretatie was dat de vorm van de Helix leek op een slangachtige spiraal.
Nu heeft een team van astronomen dat observaties van verschillende observatoria gebruikt, waaronder NASA's Hubble Space Telescope, vastgesteld dat de structuur van de Helix nog verbluffender is. Hun bewijs suggereert dat de Helix bestaat uit twee gasvormige schijven die bijna loodrecht op elkaar staan.
Een team van astronomen, onder leiding van C. Robert O'Dell van de Vanderbilt University in Nashville, Tennessee, vond zijn bevindingen met behulp van zeer gedetailleerde beelden van de Advanced Camera for Surveys van de Hubble-telescoop, foto's van de Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chili en metingen van op de grond gebaseerde optische en radiotelescopen die de snelheid en richting van de uitstroom van materiaal van de stervende ster laten zien. De Helix, de planetaire nevel die het dichtst bij de aarde staat, is een favoriet doelwit van professionele en amateurastronomen. Astronomen hopen dat deze bevinding inzicht zal geven in hoe uitgedreven gasschillen van stervende sterren zoals onze zon de complexe vormen vormen die planetaire nevels worden genoemd. De resultaten worden gepubliceerd in het novembernummer van het Astronomical Journal.
"Onze nieuwe waarnemingen laten zien dat het vorige model van de Helix veel te simpel was", zei O'Dell. 'Ongeveer een jaar geleden dachten we dat de Helix een bagelvorm was, gevuld in het midden. Nu zien we dat deze gevulde bagel slechts de binnenkant van het object is. Een veel grotere schijf, die lijkt op een brede, platte ring, omringt de gevulde bagel. Deze schijf staat bijna loodrecht op de bagel. De grotere schijf is aan één kant helderder omdat hij tegen interstellair materiaal slaat terwijl de hele nevel door de ruimte beweegt, als een boot die door water ploegt. De ontmoeting perst gas samen, waardoor dat gebied helderder gloeit. Maar we begrijpen nog steeds niet hoe je zo'n vorm krijgt. Als we zouden kunnen uitleggen hoe deze vorm is ontstaan, dan zouden we de late stadia van de meest voorkomende vorm van instortende sterren kunnen verklaren. ”
"Om de geometrie van de Helix te visualiseren," voegde astronoom Peter McCullough van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Md., En een lid van O'Dell's team toe, "stel je een lens van een bril voor die schuin op de frame's rand. Welnu, in het geval van de Helix zou het een verrassing zijn om een schijf te vinden die schuin op een ring staat. Maar dat is in feite wat we hebben gevonden. '
Een andere verrassing is dat de stervende ster materiaal heeft uitgestoten in twee omliggende schijven in plaats van degene waarvan eerder werd gedacht dat deze aanwezig was. Elke schijf heeft een noord-zuidpool en langs die assen wordt materiaal uitgeworpen. "We hadden niet verwacht dat de Helix minstens twee symmetrieassen heeft", zei O'Dell. 'We dachten dat het er maar één had. Dit model met twee assen stelt ons in staat het complexe uiterlijk van de nevel te begrijpen. ”
Met behulp van de Helix-gegevens creëerden de astronomen een driedimensionaal model met de twee schijven. Deze modellen zijn belangrijk om de ingewikkelde structuur binnen de nevel te laten zien. Het team produceerde ook een composietbeeld van de Helix dat waarnemingen combineert van Hubble's Advanced Camera for Surveys en de mozaïekcamera van de telescoop van 4 meter bij Cerro Tololo. De Helix is zo groot dat het team beide telescopen nodig had om een compleet beeld vast te leggen. Hubble observeerde het centrale gebied van de Helix; de Cerro Tololo-telescoop observeerde met zijn bredere gezichtsveld het buitengebied.
Het team weet echter nog steeds niet hoe de schijven zijn gemaakt en waarom ze bijna loodrecht op elkaar staan. Een mogelijk scenario is dat de stervende ster een nabije metgezel heeft. Röntgenobservaties in de ruimte leveren bewijs voor het bestaan van een begeleidende ster. Eén schijf kan loodrecht op de spinas van de stervende ster staan, terwijl de andere in het orbitale vlak van de twee sterren kan liggen.
De astronomen geloven ook dat de schijven zijn gevormd tijdens twee afzonderlijke tijdperken van massaverlies door de stervende ster. De binnenste schijf werd ongeveer 6600 jaar geleden gevormd; de buitenste ring, ongeveer 12.000 jaar geleden. De binnenste schijf zet iets sneller uit dan de buitenste. Waarom verdreef de ster materie in twee verschillende afleveringen, met een gat van 6000 jaar? Op dit moment weet alleen de Helixnevel het antwoord, zeiden de astronomen.
De zonachtige ster die de Helix vormde, creëerde een prachtig hemellichaam. Zal de zon zo'n grootse structuur weven als hij over 5 miljard jaar sterft? "Als een enkele ster zal het een vergelijkbare gloeiende wolk van uitgestoten materiaal creëren, maar ik zou niet verwachten dat het zo'n complexe structuur heeft als de Helix", zei McCullough.
Om de ingewikkelde details van deze hemelwonderen te bestuderen, moeten astronomen een reeks observatoria gebruiken, waaronder zichtbaar licht en radiotelescopen. Astronomen hebben ook de scherpe ogen van Hubble's Advanced Camera for Surveys nodig. "De scherpe visie van de Hubble heeft een heel nieuw rijk van planetaire nevelstructuren onthuld, die het veld vooruit hebben geschoven en onze ogen hebben verrukt", zei teamlid Margaret Meixner van het Space Telescope Science Institute.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
