Космический муравей запускает свои лазеры

В наблюдениях космической обсерватории ESA Herschel было обнаружено редкое явление, связанное со смертью звезды: необычное лазерное излучение от впечатляющей туманности Муравей, которая предполагает наличие системы двойных звезд, спрятанных в ее сердце.

Когда звезды с низким и средним весом, такие как наше Солнце, подходят к концу своей жизни, они в конечном итоге становятся плотными белыми карликовыми звездами. В ходе этого процесса они выбрасывают свои внешние слои газа и пыли в космос, создавая калейдоскоп замысловатых узоров, известный как планетарная туманность.

Наблюдения Гершеля в инфракрасном диапазоне показали, что драматическая гибель центральной звезды в ядре туманности Муравей еще более театральна, чем подразумевается ее красочное появление на видимых изображениях - таких, которые были сняты космическим телескопом Хаббла НАСА / ЕКА. Как показывают новые данные, туманность Муравей также излучает интенсивное лазерное излучение из своего ядра.

В то время как современные лазеры могут означать специальные визуальные эффекты на музыкальных концертах, в космосе сфокусированное излучение обнаруживается на разных длинах волн при определенных условиях. Известно лишь несколько таких космических инфракрасных лазеров.

Звездная эволюция

По совпадению, астроном Дональд Мензель, который впервые наблюдал и классифицировал эту конкретную планетарную туманность в 1920-х годах (она официально известна как Мензель 3 после него), также был одним из первых, кто предположил, что в определенных условиях естественное «усиление света за счет стимулированного излучения излучения «Из которого происходит аббревиатура« лазер »- может происходить в газовых туманностях. Это было задолго до открытия и первой успешной работы лазеров в лабораториях в 1960 году, и это событие отмечается ежегодно 16 мая. Международный день света ,

«Когда мы наблюдаем Menzel 3, мы видим удивительно сложную структуру, состоящую из ионизованного газа, но мы не можем видеть объект в его центре, создающий эту модель», - говорит Изабель Алеман, ведущий автор статьи, описывающей новые результаты ,

«Благодаря чувствительности и широкому диапазону длин волн обсерватории Гершеля мы обнаружили очень редкий тип излучения, называемый лазерным излучением на линии рекомбинации водорода, который позволил выявить структуру и физические условия туманности».

Этот вид лазерного излучения нуждается в очень плотном газе вблизи звезды. Сравнение наблюдений с моделями показало, что плотность газа, излучаемого лазером, примерно в десять тысяч раз выше, чем плотность газа, наблюдаемого в типичных планетарных туманностях и в долях самой туманности Муравей.

Обычно область, близкая к мертвой звезде - в данном случае близкая к расстоянию Сатурна от Солнца - является совершенно пустой, поскольку большая часть ее материала выбрасывается наружу. Любой затяжной газ скоро упадет на него.

«Единственный способ держать газ близко к звезде - это вращаться вокруг нее на диске», - говорит соавтор Альберт Зийлстра. «В этом случае мы на самом деле наблюдали плотный диск в самом центре, который виден примерно на ребре. Эта ориентация помогает усилить лазерный сигнал. Диск говорит о том, что у белого карлика есть двойной спутник, потому что выбросить газ на орбиту трудно, если звезда-спутник не отклонит его в правильном направлении ».

Гершель в чистой комнате

Астрономы еще не видели ожидаемую вторую звезду, но они думают, что масса от умирающей звезды-компаньона выбрасывается, а затем захватывается компактной центральной звездой исходной планетарной туманности, создавая диск, где производится лазерное излучение.

«Мы использовали Гершель для характеристики различных компонентов газа и пыли в туманности вокруг старых звезд, но мы не обязательно искали лазерное явление», - добавляет Тошия Уэта, главный исследователь проекта по исследованию планетарной туманности Гершеля. «Такое излучение ранее было выявлено только в нескольких объектах; это было замечательное открытие, которое мы не ожидали. Звездные туманности, безусловно, больше, чем кажется на первый взгляд! »

«Это исследование показывает, что уникальная туманность Муравей в том виде, в каком мы видим ее сегодня, была создана сложной природой двойной звездной системы, которая влияет на форму, химические свойства и эволюцию на этих последних этапах жизни звезды», - говорит Горан Пилбратт. Научный сотрудник ЕКА по проекту Гершеля.

«Гершель предложил отличные возможности наблюдения для обнаружения этого необычного лазера в туманности Муравей. Полученные данные помогут ограничить условия, в которых происходит это явление, и помогут нам уточнить наши модели звездной эволюции. Также приятно отметить, что миссия Гершеля смогла соединить два открытия Мензеля, имевшие место почти столетие назад ».

Примечания для редакторов
«Обследование планетарной туманности Гершеля (HerPlaNS): лазерные линии рекомбинации водорода в Mz 3», Алеман и др. Приняты для публикации в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества ,

Космическая обсерватория им. Гершеля работала с 2009 по 2013 год.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с:

Изабель Алеман
Университет Сан-Паулу, Бразилия
Лейденская обсерватория, Нидерланды
Электронная почта: [email protected]

Тошия Уэта
Университет Денвера
Электронная почта: [email protected]

Альберт Зийльстра
Университет Манчестера / Университет Гонконга
Электронная почта: [email protected]

Йоран Пилбратт
ЕКА Гершель ученый проекта
Электронная почта: [email protected]

Маркус Бауэр
Научный сотрудник ЕКА
Тел: +31 71 565 6799
Моб .: +31 61 594 3 954
Электронная почта: [email protected]

Похожие