• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur planetariska nebulosor får sina former

    Fyra planetariska nebulosor sett av Hubble, visar fyra av många nebulosformiga morfologier. Astrononer använde hög rumslig upplösning på millimetervåglängdsbilder av molekyler i vindarna av fjorton planetariska nebulosor för att dra slutsatsen att de vitt varierande formerna av planetariska nebulosor främst är resultatet av utvecklingen av centrala stjärnor med kretsande binära följeslagare. Kredit:NASA/HST

    Om 7,5 miljarder år från nu, vår sol kommer att ha omvandlat det mesta av sitt vätebränsle till helium genom fusion, och sedan brände det mesta av det heliumet till kol och syre. Det kommer att ha svällt till en storlek som är tillräckligt stor för att fylla solsystemet nästan till Mars nuvarande omloppsbana, och förlorade nästan hälften av sin massa i vindar. I detta skede kommer den mycket heta kvarlevan att jonisera det utstötta materialet, lyser upp den och får den att lysa som en planetarisk nebulosa (så kallad inte för att det är en planet utan för att den omger sin stjärna). Alla stjärnor med låg till medelmassa (stjärnor med mellan cirka 0,8 till 8 solmassor) kommer så småningom att mogna till stjärnor som är värd för planetariska nebulosor. Denna enkla beskrivning antyder att planetariska nebulosor alla borde vara sfäriskt symmetriska skal, men i själva verket finns de i en mängd olika former, från fjäril eller bipolär till ögonliknande eller spiralformade. Astronomer tror att stjärnvinden på något sätt är ansvarig för dessa asymmetrier, eller kanske spelar värdstjärnans snabba snurrande roll, men än så länge är de flesta av de föreslagna processerna inte tillräckligt effektiva.

    Ett team av forskare inklusive CfA-astronomen Carl Gottlieb använde ALMA-anläggningen för att studera vindmorfologin hos fjorton planetariska nebulosor vid millimetervåglängder i ett försök att förstå ursprunget till deras vitt varierande strukturer. Tidigare observationer hade funnit att vindarna antar komplexa former inklusive bågar, skal, klumpar, och bipolära strukturer, flytta en del av pusslet till hur vindarna får sina olika strukturer. Astronomerna använde hög rumslig upplösning i emissionslinjerna för kolmonoxid och kiselmonoxid för att kartlägga vindarna. Att jämföra resultaten med andra datauppsättningar, de drar slutsatsen att ett binärt stjärnursprung kan förklara både vind- och nebulosans former.

    Stjärnor i detta massintervall, i genomsnitt, har ett medföljande objekt som kretsar som är mer massivt än cirka fem Jupiter-massor. Interaktioner mellan binära stjärnor är kända för att dominera utvecklingen av mer massiva stjärnor, och forskarna spekulerar att i dessa stjärnor med lägre massa kan rollen som den binära följeslagaren på liknande sätt påverka evolutionen. De uppskattar binärens föränderliga inflytande på vinden och nebulosan när den primära stjärnan utvecklas, dess vind ökar, och separationen växer, och rapporterar att de framgångsrikt kan förklara de olika nebulosformerna i detta evolutionära ramverk. Den nya modellen löser även andra relaterade pussel, till exempel varför vissa nebulosära strukturer (som skivor) tenderar att företräde hittas runt stjärnor med specifika kemiska anrikningar (syre eller kol), genom att spåra dem också till evolutionära stadier.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com