Привиди мертвих зірок утворюють таємничу послідовність, але чому?

Є щось дивне у примарних залишках мертвих зірок посеред Чумацького Шляху. Планетарні туманності певного типу, схоже, вирівняні однаково, майже паралельно до галактичної площини.

Цю особливість вперше помітив більше десяти років тому астроном з орлиним зором Брайан Різ з Манчестерського університету у Великій Британії. Тепер Різ і його команда на чолі з астрономом Шуйю Таном з Університету Гонконгу вважають, що вони наблизилися до з’ясування причини: магнітне середовище в регіоні галактики, де спостерігається це вирівнювання, – це магнітне середовище.

“Це відкриття, – каже астрофізик Альберт Зійлстра з Манчестерського університету, – підштовхує нас ближче до розуміння причини цього загадкового вирівнювання”.

Планетарні туманності – це особливо невагоме, відносно короткочасне явище. Вони являють собою уламки таких зірок, як Сонце, які досягають кінця свого життя і викидають свій зовнішній матеріал перед тим, як ядро колапсує і перетворюється на зоряний залишок, відомий як білий карлик.

Оскільки туманності утворюються без вибуху наднової, вони часто залишаються відносно недоторканими, плаваючи в космосі, як примарні бульбашки, що світяться. Саме так вони отримали свою назву – тому що деякі з них мають круглу форму, як планети.

Якщо білий карлик поділиться своєю системою з іншою зіркою, як це часто буває, планетарна туманність виглядатиме зовсім інакше. Вчені вважають, що орбітальний рух між двома зорями в подвійних системах розрізає туманність на частки, як пісочний годинник.

У 2011 році Різ помітив, що ці планетарні туманності-метелики часто дивним чином вирівняні таким чином, що їхня довга вісь лежить паралельно, або майже паралельно, до галактичної площини.

Тан та її колеги дослідили 136 планетарних туманностей у галактичній опуклості Чумацького Шляху – щільно упакованій області зірок, розташованій у центрах більшості спіральних галактик.

Вони виявили, що туманності, які демонструють особливе вирівнювання, – це ті, в яких подвійна знаходиться на дуже маленькій, вузькій орбіті.

Туманність Метелик, особливо вражаюча пелюсткова планетарна туманність, зображена Хабблом. (NASA, ESA і Hubble SM4 ERO Team)
Кажуть, що це підказка, яка може допомогти розгадати історію формування галактики.

“Планетарні туманності відкривають нам вікно в серце нашої галактики, і це розуміння поглиблює наше розуміння динаміки та еволюції області випуклості Чумацького Шляху”, – пояснює Зійлстра.

“Формування зірок у випуклості нашої галактики – це складний процес, в якому беруть участь різні фактори, такі як гравітація, турбулентність і магнітні поля. До цього часу ми не мали достатніх доказів того, який з цих механізмів може бути причиною цього процесу і генерувати це вирівнювання”.

На думку дослідників, єдиним правдоподібним поясненням дивовижно точного вирівнювання цієї специфічної підгрупи планетарних туманностей є магнітні поля. Хоча магнітні поля в галактичному випинанні зараз недостатньо сильні, щоб пояснити рівномірне розташування, вони могли бути такими в минулому, фіксуючи бінарні системи в одному напрямку задовго до утворення планетарних туманностей.

Це означає, що молодші подвійні і ті, що мають більшу відстань між орбітами, не обов’язково будуть схильні до такого ж ефекту – що узгоджується зі спостереженнями команди. Однак, щоб підтвердити, що саме це є причиною нахилу планетарних туманностей в центрі галактики, знадобиться більше спостережень і аналізу.

“Значення цього дослідження, – каже Зійлстра, – полягає в тому, що ми тепер знаємо, що вирівнювання спостерігається в цій дуже специфічній підгрупі планетарних туманностей”.