Med hjälp av data från NASA:s rymdfarkost Kepler, astronomer har utforskat en planetarisk nebulosa (PN) känd som Abell 30. Resultaten av studien tyder på att den centrala stjärnan i denna nebulosa är ett binärt system, vilket kan få konsekvenser för vår förståelse av PN-populationen i allmänhet. Fyndet beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 4 augusti på arXiv.org.

Planetariska nebulosor är expanderande skal av gas och damm som har kastats ut från en stjärna under processen för dess utveckling från huvudsekvensstjärna till en röd jätte eller vit dvärg. De är relativt sällsynta, men viktigt för astronomer som studerar den kemiska utvecklingen av stjärnor och galaxer.

Av särskilt intresse är PNe som uppvisar vätefattigt material i sina centrala regioner. I vissa fall, det vätefattiga materialet framträder som en fläkt av knutar med kometsvansar sträckta radiellt från den centrala stjärnan. Detaljerade undersökningar av PNe av denna typ skulle kunna kasta mer ljus över processen för stjärnutveckling med låg massa.

Abell 30 är arketypen för den så kallade "pånyttfödda" PNe-identifierad av lågmassa knotiga sekundära utstötningar med nästan inget väte. Kemiska studier av denna PN har visat att den uppvisar en extrem överflödsdiskrepansfaktor (ADF). En av teorierna som kan förklara en sådan anomali är att den är förknippad med binära stjärninteraktioner.

Dock, att hitta följeslagare till centrala stjärnor i PNe är en utmaning för markbaserade observatorier på grund av jordens atmosfär, vilket begränsar dessa anläggningars prestanda. Så ett team av astronomer ledda av George H. Jacoby från National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab) i Tucson, Arizona, analyserade data från Keplers långa uppdrag, känd som K2, för att undersöka Abell 30 och dess centrala stjärna.

K2-ljuskurvan avslöjade en stark periodisk signal vid ungefär 1,06 dagar, med en topp-till-topp-amplitud på cirka 1,7 procent. Astronomerna noterade att även om en sådan sinusformad variation med låg amplitud kan bero på flera fysiska processer, de föredrar det binära stjärnscenariot.

"Vi rapporterar närvaron av ljuskurvans ljusstyrkavariationer med en period på 1 060 dagar som mycket tyder på en binär centralstjärna i Abell 30, ", avslutade forskarna.

Enligt författarna till tidningen, Abell 30 har ett binärt system där följeslagaren bestrålas av den heta centrala stjärnan. Dock, astronomerna kunde inte visa en konsekvent radiell hastighetsvariation för PN, vilket innebär att dess fotometriska variation också kan bero på en magnetisk fläck på den centrala stjärnan.

"Om en fläck är ansvarig för den observerade variationen av den centrala stjärnan i Abell 30, då måste fläcken täcka en betydande del av stjärnytan; annat, ljusstyrkan skulle inte ändras kontinuerligt under hela perioden, sett av ljuskurvans jämna sinusformade morfologi, ", förklarade forskarna.

De tillade att ytterligare observationer, speciellt högupplöst, tidsupplöst spektroskopi bör utföras för att dra slutsatser om naturen hos Abell 30:s centrala stjärna.

© 2020 Science X Network