Kredit:University of Manchester
Ett internationellt team av astronomer har upptäckt en ovanlig laseremission som tyder på att det finns ett dubbelstjärnsystem dolt i hjärtat av den "spektakulära" myrnebulosan.
Det extremt sällsynta fenomenet är kopplat till en stjärnas död och upptäcktes i observationer från European Space Agency (ESA) Herschel rymdobservatorium.
När låg- till medelviktiga stjärnor som vår sol närmar sig slutet av sina liv blir de så småningom täta, vita dvärgstjärnor. I processen, de kastar sina yttre lager av gas och damm ut i rymden, skapa ett kalejdoskop av invecklade mönster som kallas en planetarisk nebulosa. Vår sol förväntas en dag bilda en sådan planetarisk nebulosa.
En nebulosa är ett interstellärt moln av damm, väte, helium och andra joniserade gaser. Myretågen får sitt smeknamn från tvillingloberna som liknar huvudet och kroppen på en myra.
De senaste observationerna från Herschel har visat att den dramatiska bortgången av den centrala stjärnan i myrnebulosans kärna är till och med mer teatralisk än vad som antyds av dess färgglada utseende i synliga bilder – som de som tagits av NASA/ESA rymdteleskop Hubble.
De nya uppgifterna visar att Myrnebulosan också strålar intensivt laseremission från dess kärna. Lasrar är välkända nere på jorden i vardagen, från speciella visuella effekter i musikkonserter till sjukvård och kommunikation. I rymden, laseremission detekteras vid mycket olika våglängder och endast under vissa förhållanden. Endast ett fåtal av dessa infraröda rymdlasrar är kända.
Av en slump, astronomen Donald Menzel som först observerade och klassificerade just denna planetariska nebulosa på 1920-talet (den är officiellt känd som Menzel 3 efter honom) var också en av de första som antydde att under vissa förhållanden naturlig 'ljusförstärkning genom stimulerad strålningsemission' – från som förkortningen 'laser' härleder - kan förekomma i nebulosor i rymden. Detta var långt före upptäckten av lasrar i laboratorier.
Dr Isabel Aleman, huvudförfattare till ett papper som beskriver de nya resultaten, sade "Vi upptäckte en mycket sällsynt typ av utsläpp som kallas vätekombinationlaseremission, som endast produceras i ett smalt område av fysiska förhållanden.
"Sådan emission har bara identifierats i en handfull föremål tidigare och det är en lycklig slump att vi upptäckte den typ av emission som Menzel föreslog, i en av de planetära nebulosorna som han upptäckte. "
Denna typ av laseremission kräver mycket tät gas nära stjärnan. Jämförelse av observationerna med modeller visade att densiteten hos gasen som släpper ut lasrarna är cirka tiotusen gånger tätare än gasen som ses i typiska planetariska nebulosor och i loberna i själva Ant -nebulosan.
I vanliga fall, regionen nära den döda stjärnan - nära i det här fallet handlar om avståndet mellan Saturnus och solen - är ganska tomt, eftersom dess material kastas utåt. All kvardröjande gas skulle snart falla tillbaka på den.
Medförfattare Prof Albert Zijlstra, från Jodrell Bank Center for Astrophysics vid School of Physics &Astronomy, tillade:"Det enda sättet att hålla sådan tät gas nära stjärnan är om den kretsar runt den i en skiva. I denna nebulosa, vi har faktiskt observerat en tät skiva i mitten som ses ungefär på kanten. Denna orientering hjälper till att förstärka lasersignalen.
"Skivan föreslår att det finns en binär följeslagare, eftersom det är svårt att få den utsprutade gasen att gå i omloppsbana om inte en medföljande stjärna avleder den i rätt riktning. Lasern ger oss ett unikt sätt att sondera skivan runt den döende stjärnan, djupt inne i planetnebulosan."
Astronomer har ännu inte sett den förväntade andra stjärnan, gömd i hjärtat av Myretågen.
Göran Pilbratt, ESA:s Herschel -projektforskare, tillade:"Det är en trevlig slutsats att det tog Herschel -uppdraget att koppla ihop Menzels två upptäckter från nästan ett sekel sedan."