Van het Cat's Eye tot de Eskimo, planetaire nevels behoren misschien wel tot de meest oogverblindende objecten in het universum. Ze kunnen echter radicaal van elkaar verschillen en onthullen ingewikkelde geschiedenissen en structuren.
Maar recentelijk hebben astronomen betoogd dat sommige van de meest exotische vormen niet het resultaat zijn van, maar van twee sterren in het midden. Het is de interactie tussen de voorvaderster en een binaire metgezel die de resulterende planetaire nevel vormt.
De archetypische planetaire nevel is bolvormig. Van de meeste planetaire nevels is echter aangetoond dat ze niet-bolvormige, complexe structuren zijn.
"LoTr 1 is zo'n planetaire nevel, maar met een twist", vertelde Amy Tyndall - een afgestudeerde student aan de Universiteit van Manchester en hoofdauteur van de studie - aan Space Magazine. Het heeft niet één ster in het midden maar twee. Het binaire centrale zonnestelsel bestaat uit een zwakke, warmwitte dwerg en een koele metgezel - een snel roterende reus.
LoTr 1 werd voor het eerst ontdekt door astronomen met behulp van de 1,2 meter telescoop van de Royal Observatory in Edinburgh, Schotland. Destijds leek LoTr 1 vergelijkbaar met een bepaalde groep van 4 planetaire nevels (Abell 35, Abell 70, WeBo 1 en LoTr 5), die allemaal een centraal dubbelstersysteem hadden.
Een andere veel voorkomende factor bij deze specifieke groep is dat de begeleidende ster in de meeste gevallen een bariumster leek te zijn - een coole reus die relatief veel barium vertoont. Voordat de planetaire nevel zich vormt, baggert de voorloperster een overtollige hoeveelheid Barium op zijn oppervlak. Vervolgens laat het een met barium verrijkte stellaire wind vrij, die op zijn begeleidende ster valt.
"Nadat de stellaire envelop is uitgeworpen om de omringende nevel te vormen, evolueert de gigantische ster in een witte dwerg, terwijl de besmette ster het barium tegenhoudt van de wind terwijl het zich blijft ontwikkelen tot een bariumster", legt Tyndall uit.
Tyndall en haar medewerkers gingen op zoek om te zien of de metgezel binnen LoTr 1 in feite een Barium-ster was. Ze verkregen gegevens van telescopen in zowel Chili als Australië en vergeleken hun resultaten met de twee andere ongrijpbare planetaire nevels in de groep: Abell 70 en WeBo 1.
'Als barium inderdaad aanwezig is, zou het een goede stap verder zijn in de richting van ons begrip van hoe massa wordt overgedragen tussen sterren in een binair systeem, en hoe dat vervolgens de vorming en morfologie van planetaire nevels beïnvloedt', zegt Tyndall.
Hoewel de resultaten aantonen dat LoTr 1 wel uit een dubbelstersysteem bestaat, is de begeleidende ster geen bariumster. Maar een nul resultaat is nog steeds een resultaat. "LoTr 1 blijft een interessant object voor ons omdat het laat zien dat we nog steeds enorme hiaten hebben in onze kennis over hoe deze prachtige objecten zich vormen", vertelde Tyndall aan Space Magazine.
Zonder de aanwezigheid van Barium zou het in eerste instantie lijken alsof er weinig massa was overgebracht naar de begeleidende ster. De begeleidende ster draait echter snel, wat een direct gevolg is van massaoverdracht. De meest plausibele verklaring is dat de massa werd overgedragen voordat het barium naar het stellaire oppervlak kon worden gebaggerd.
Als de stellaire evolutie op deze manier werd afgebroken, zal er aantoonbaar bewijs zijn in de eigenschappen van de witte dwerg. De volgende stap zal zijn om deze vreemde planetaire nevel opnieuw te bekijken in de hoop de complexiteit van dit systeem beter te begrijpen.
De paper is geaccepteerd voor publicatie in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en kan hier worden gedownload.
